Quelltext der Seite Selen

{{Dieser Artikel|behandelt das chemische Element Selen; zu weiteren Bedeutungen siehe [[Selen (Begriffsklärung)]].}}
{{Infobox Chemisches Element
<!--- Periodensystem --->
| Name         = Selen
| Symbol       = Se
| Ordnungszahl = 34
| Serie        = Hm
| Gruppe       = 16
| Periode      = 4
| Block        = p
<!--- Allgemein --->
| Hauptquelle  = <ref name="Webelements" />
| Aussehen     = grau, glänzend
| CAS          = {{CASRN|7782-49-2}}
| EG-Nummer    = 231-957-4
| ECHA-ID      = 100.029.052
| Massenanteil = 0,8&nbsp;ppm (59. Rang)<ref name="BinderHH" />
<!--- Atomar --->
| Atommasse= 78,971(8)<ref name="Ciaaw" />
| Atomradius = 115
| AtomradiusBerechnet = 103
| KovalenterRadius = 120
| VanDerWaalsRadius = 190
| 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>
| Austrittsarbeit = 5,9 [[Elektronenvolt|eV]]<ref name="BergmannL" />
| Ionisierungsenergie_1 = {{ZahlExp|9,752392|suffix=(15)|post=[[Elektronenvolt|eV]]<ref name="NIST-ASD-selenium" />}} ≈ {{ZahlExp|940,96|post=[[Joule|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" />}}
| Ionisierungsenergie_4 = {{ZahlExp|42,947|suffix=(3)|post=eV<ref name="NIST-ASD-selenium" />}} ≈ {{ZahlExp|4143,8|post=kJ/mol<ref name="Webelements-selenium" />}}
| Ionisierungsenergie_5 = {{ZahlExp|68,30|suffix=(10)|post=eV<ref name="NIST-ASD-selenium" />}} ≈ {{ZahlExp|6589,9|post=kJ/mol<ref name="Webelements-selenium" />}}
| Ionisierungsenergie_6 = {{ZahlExp|81,83|suffix=(3)|post=eV<ref name="NIST-ASD-selenium" />}} ≈ {{ZahlExp|7895|post=kJ/mol<ref name="Webelements-selenium" />}}
<!--- Physikalisch --->
| Aggregatzustand = fest
| Modifikationen = 
| Kristallstruktur = 
| Dichte = schwarz bei 60&nbsp;°C: 4,28 g/cm<sup>3</sup><br />grau bei 25&nbsp;°C: 4,819 g/cm<sup>3</sup><br />rot bei 25&nbsp;°C: 4,48 g/cm<sup>3</sup><!-- Quelle: http://www.periodensystem-online.de/index.php?id=modify&el=34ht am 9.10.2012 -->
| RefTempDichte_K = 
| Mohshärte = 2
| Magnetismus = [[Diamagnetismus|diamagnetisch]] ([[Magnetische Suszeptibilität|''χ<sub>m</sub>'']] = −1,9 · 10<sup>−5</sup>)<ref name="WeastRC" />
| Schmelzpunkt_K = 494
| Schmelzpunkt_C = 221
| Siedepunkt_K = 958,2 K<ref name="ZhangY" />
| Siedepunkt_C = 685
| MolaresVolumen = 16,42 · 10<sup>−6</sup>
| Verdampfungswärme = 95,5 kJ·mol<sup>−1</sup><ref name="ZhangY" />
| Schmelzwärme = 5,4
| Dampfdruck = 
| RefTempDampfdruck_K = 
| Schallgeschwindigkeit = 3350
| RefTempSchallgeschwindigkeit_K = 293,15
| SpezifischeWärmekapazität = <!--320-->
| ElektrischeLeitfähigkeit = 
| Wärmeleitfähigkeit = 0,52
<!--- Chemisch --->
| Oxidationszustände = −2, +2, '''+4''', +6
| Normalpotential = −0,67 V (Se + 2&nbsp;e<sup>−</sup> → Se<sup>2−</sup>)
| Elektronegativität = 2,55
| CLH             = {{CLH-ECHA|ID=100.029.052|Name=Selenium|Abruf=2016-08-01}}
| Quelle GHS-Kz   = <ref name="GESTIS" />
| GHS-Piktogramme = {{GHS-Piktogramme|06|08}}
| GHS-Signalwort  = Gefahr
| H               = {{H-Sätze|301|331|373|413}}
| EUH             = {{EUH-Sätze|-}}
| P               = {{P-Sätze|260|264|273|301+310|304+340+311|314}}
| Quelle P        = <ref name="GESTIS" />
| Radioaktiv      = 
<!--- Isotope --->
| Isotope = 
{{Infobox Chemisches Element/Isotop
| Massenzahl = 74
| Symbol = Se
| NH = 0,87
}}
{{Infobox Chemisches Element/Isotop
| Massenzahl = 75
| Symbol = Se
| NH = 0
| Halbwertszeit = 119,779 d
| AnzahlZerfallstypen = 1
| Zerfallstyp1ZM = [[Elektronen-Einfang|ε]]
| Zerfallstyp1ZE = 0,864
| Zerfallstyp1ZP = [[Arsen|<sup>75</sup>As]]
}}
{{Infobox Chemisches Element/Isotop
| Massenzahl = 76
| Symbol = Se
| NH = 9,36
}}
{{Infobox Chemisches Element/Isotop
| Massenzahl = 77
| Symbol = Se
| NH = 7,63
}}
{{Infobox Chemisches Element/Isotop
| Massenzahl = 78
| Symbol = Se
| NH = 23,78
}}
{{Infobox Chemisches Element/Isotop
| Massenzahl = 79
| Symbol = Se
| NH = 0
| Halbwertszeit = 3,27 · 10<sup>5</sup>[[Jahr|a]]
| AnzahlZerfallstypen = 1
| Zerfallstyp1ZM = [[Betastrahlung|β<sup>−</sup>]]
| Zerfallstyp1ZE = 0,151
| Zerfallstyp1ZP = [[Brom|<sup>79</sup>Br]]
}}
{{Infobox Chemisches Element/Isotop
| Massenzahl = 80
| Symbol = Se
| NH = '''49,61'''
}}
{{Infobox Chemisches Element/Isotop
| Massenzahl = 81
| Symbol = Se
| NH = 0
| Halbwertszeit = 18,45 [[Minute|min]]
| AnzahlZerfallstypen = 1
| Zerfallstyp1ZM = [[Betastrahlung|β<sup>−</sup>]]
| Zerfallstyp1ZE = 1,585
| Zerfallstyp1ZP = [[Brom|<sup>81</sup>Br]]
}}
{{Infobox Chemisches Element/Isotop
| Massenzahl = 82
| Symbol = Se
| NH = 8,73
| Halbwertszeit = 1,08 · 10<sup>20</sup> a
| AnzahlZerfallstypen = 1
| Zerfallstyp1ZM = [[Doppelter Betazerfall|β<sup>−</sup>β<sup>−</sup>]]
| Zerfallstyp1ZE = 2,995
| Zerfallstyp1ZP = [[Krypton|<sup>82</sup>Kr]]
}}
| NMREigenschaften = 
{{Infobox Chemisches Element/NMR
| Symbol = Se
| Massenzahl_1 = 77
| Kernspin_1 = 1/2
| Gamma_1 = 5,125 · 10<sup>7</sup>
| Empfindlichkeit_1 = 5,37 · 10<sup>−4</sup>
| Larmorfrequenz_1 = 19,0672 (2,3488 T)
}}
}}
'''Selen''' ({{IPA|zeˈleːn}}, von [[Griechische Sprache|griechisch]] σελήνη [selḗnē], „[[Mond]]“) ist ein [[chemisches Element]] mit dem [[Elementsymbol|Symbol]] Se und der [[Ordnungszahl]] 34. Im [[Periodensystem]] steht es in der 4. [[Periode-4-Element|Periode]] sowie der 6. [[Hauptgruppe]], beziehungsweise der 16.&nbsp;[[Gruppe des Periodensystems|IUPAC-Gruppe]] und zählt zu den [[Chalkogene]]n.

Selen ist je nach [[Polymorphie (Stoffeigenschaft)|Modifikation]] ein [[Nichtmetalle|Nicht-]] oder [[Halbmetall]], seine Eigenschaften ähneln denen von [[Schwefel]] und [[Tellur]]. Es bildet mehrere [[Polymorphie (Stoffeigenschaft)|polymorphe]] und [[Allotropie|allotrope]] Modifikationen, von denen die graue, metallähnliche Form die stabilste ist. Meist kommt es in Metallsulfiderzen vor, wo es teilweise den Schwefel ersetzt, selten in elementarer Form oder als reine Erzverbindung. Der schwedische Mediziner und Chemiker [[Jöns Jacob Berzelius]] entdeckte Selen 1817. Kommerziell fällt Selen bei der Aufarbeitung von Metallerzen an. Technisch wird es in der [[Glas]]herstellung, für [[Pigmente]] sowie [[Photozelle]]n verwendet. Früher wurde es für die Herstellung von elektronischen Bauteilen verwendet.

Selen ist ein für den Menschen [[Spurenelement#Für den Menschen essentielle Spurenelemente|essenzielles Spurenelement]] und unter anderem Bestandteil des [[Antioxidans|antioxidativen]] Enzyms [[Glutathionperoxidase]]. Die Spanne zwischen [[Mangelernährung]] und toxischen Konzentrationen bei der Selenaufnahme ist sehr gering, was eine sorgfältige Kontrolle der Zufuhr erforderlich macht. Sowohl elementares Selen als auch Selensalze können schon in geringen Dosen giftig sein und [[Selenose]] verursachen.

== Geschichte ==
[[Datei:Berzelius Ausschnitt.jpg|mini|links|[[Jöns Jakob Berzelius]], Entdecker des Selens]]
Selen wurde 1817 von Jöns Jakob Berzelius im [[Bleikammerverfahren|Bleikammerschlamm]] seiner [[Schwefelsäure]]fabrik in der Nähe von [[Schloss Gripsholm|Gripsholm]] entdeckt.<ref name="IUPAC1" /> Der dort verwendete Pyrit aus dem [[Bergwerk von Falun]] bildete in den Bleikammern einen roten Niederschlag, von dem Berzelius zunächst annahm, dass es sich um eine [[Arsen]]verbindung handele. Bei der Verbrennung entwickelte der Niederschlag jedoch einen ausgeprägten Geruch nach [[Rettiche|Rettich]], der nicht typisch für Arsen, aber charakteristisch für [[Tellur]], das nach der {{laS|tellus|de=Erde}} benannt war, zu dem Selen einige Ähnlichkeiten aufweist.<ref name="IUPAC1" />

In einem Brief an [[Alexander Marcet]] erwähnte Berzelius, dass er eine Tellurverbindung gefunden hätte. Doch das Fehlen von Tellurverbindungen in den Mineralien des Bergwerks von Falun veranlasste Berzelius dazu, den roten Niederschlag erneut zu analysieren. Berzelius schloss 1818 im Rahmen seiner Experimente schließlich, dass es sich um ein neues Element handelte. Er schrieb einen weiteren Brief an Marcet, in dem er das neu gefundenes Element beschrieb, das dem [[Schwefel]] und dem Tellur ähnlich war. Um auf die Ähnlichkeit zum Tellur hinzuweisen, nannte er es Selen, nach der griechischen Mondgöttin [[Selene]].<ref name="IUPAC1" />
[[Datei:Die Gartenlaube (1880) b 788.jpg|mini|links|Bell’s Photophon]]
Im Jahr 1873 stellte [[Willoughby Smith]] fest, dass der [[Elektrischer Widerstand|elektrische Widerstand]] von grauem Selen von der Belichtung abhängt.<ref name="AdamsWG" /> Dies erlaubt die Verwendung von Selen in [[Photozelle]]n. Die ersten kommerziellen selenhaltigen Photozellen entwickelte Mitte der 1870er Jahre [[Werner von Siemens]], deren [[Leitfähigkeit]] im Sonnenlicht um den Faktor 14,8 höher war als ohne Beleuchtung.<ref name="ObachE" /> [[Alexander Graham Bell]] entwickelte 1878 das sogenannte [[Photophon]]. Dabei wurde Licht auf einen Spiegel geleitet, der durch ein [[Sprachrohr|Megaphon]] zum Vibrieren gebracht wurde. Die Vibrationen des Megaphons wurden über den Spiegel übertragen, das Licht wurde an ein Empfängersystem geschickt, das aus einem Photoelement, einer Batterie und einem Telefon bestand. Obwohl es sich um das erste drahtlose Telefonsystem handelte, erlangte das System keine Bedeutung.<ref name="LevinshteinME" />

Ab dem Jahr 1910 untersuchte [[August von Wassermann]] die [[Chemotherapie]] von Mäusekarzinomen und -[[Sarkoma|sarkomen]]. Die Injektion einer nicht genau definierten Komponente aus [[Eosin Y]] und Selen in die Blutbahn führte zunächst zu einer [[Nekrose]] der Tumorzellen und schließlich zur Heilung der betroffenen Organe.<ref name="SchrauzerGN" /><ref name="WassermannA" /> Versuche zur Tumortherapie beim Menschen mit [[Natriumselenat]] führten dagegen durch Überdosierung zu Todesfällen. Die Erforschung der Wirksamkeit von Selen in der [[Tumortherapie]] erlitt einen weiteren Rückschlag, als es in den 1930er Jahren zu einer Massenvergiftung von Schafen und Kühen in den [[Great Plains|Great-Plains]]-Staaten durch das Fressen von [[Tragant]]-Arten kam, wobei etwa 15.000&nbsp;Schafe an einer Selenvergiftung starben.<ref name="GalstonA" />

Im Jahr 1954 entdeckte Jane Pinsent, dass neben Spuren von [[Molybdänsäure|Molybdaten]] auch Selen für die Bildung einer [[Formiatdehydrogenase]] bei [[Coliforme Bakterien|coliformen Bakterien]] wesentlich ist.<ref name="PinsentJ" /> Die Erforschung des Selens erfuhr einen neuen Auftrieb, als eine Forschergruppe um Klaus Schwarz 1957 feststellte, dass Selen einer [[nekrotisch]]en Leberdegeneration vorbeugt und ein notwendiges Spurenelement ist.<ref name="SchrauzerGN" /><ref name="SchwarzK" />

== Vorkommen ==
=== Irdische Vorkommen ===
Die Bodenkonzentration von Selen liegen im Bereich von 0,01 bis 2,0&nbsp;Milligramm pro Kilogramm mit einem Mittelwert von etwa 0,4&nbsp;Milligramm pro Kilogramm. Lokal kommen wesentlich höhere Konzentrationen bis zu 1200&nbsp;Milligramm pro Kilogramm vor. Neben der Ausgangsgeologie kann es durch natürliche Quellen wie Vulkanausbrüchen oder anthropogene Quellen wie der Kohleverbrennung zu einer Anreicherung an Selen kommen.<ref name="FairweatherSJ" />

Der Selengehalt von [[Steinkohle]] beträgt im Durchschnitt etwa 1,6&nbsp;ppm, der von [[Braunkohle]] etwa 1&nbsp;ppm. In der [[Asche]] ist die Konzentration etwa um den Faktor 6 bis 8 erhöht. Das Selen kommt in Kohlen sowohl organisch gebunden als auch anorganisch vor, etwa als Selenid in Form von [[Clausthalit]]. Zum Teil liegt es in einer auslaugbaren Selenatform vor, zum Teil ersetzt es [[Isomorphie (Kristall)|isomorph]] den Schwefel in Pyrit.<ref name="YudovichYE" />

Der Selengehalt der [[Troposphäre]] wird auf etwa 13 bis 19.000&nbsp;Tonnen geschätzt. Etwa 60 % der stammen aus natürlichen Quellen wie der marinen [[Biosphäre]], die größte anthropogene Quelle ist die [[Kohle]]verbrennung. Die Emissionen scheinen überwiegend gasförmig zu sein.<ref name="MosherBW" />
[[Datei: Astragalus bisulcatus (26977225294).jpg|mini|''Astragalus bisulcatus'', eine [[Tragant]]-Art, die als Hyperakkumulator für Selen gilt]]
Als [[Essentieller Stoff|essenzielles]] Spurenelement ist Selen Bestandteil der 21. biogenen Aminosäure [[Selenocystein]]. Selenocystein ist der spezifische katalytische Bestandteil der selenabhängigen [[Enzyme]]. In Hefen und Pflanzen kommt Selen vor allem als [[Selenomethionin]] vor. Selenomethionin wird an Stelle von [[Methionin]] unspezifisch in viele [[Proteine]] eingebaut, ohne dabei eine Funktion auszuüben; es wird als Selenspeicher verwendet. Weitere natürlich vorkommende Organoselenverbindung sind [[Dimethylselenid]] und [[Methylselenocystein]].

Die Menge von Selen in Nahrungsmitteln hängt stark vom Selengehalt des Bodens ab. Selenarme Böden finden sich in Europa insbesondere in Deutschland, Schottland, Dänemark, Finnland, in Teilen des Balkans und in der Schweiz.<ref name="Schweizerbauer" /> In manchen selenarmen Gebieten werden dem Boden selenathaltige Düngemittel zugeführt, zum Beispiel in Finnland seit 1984.<ref name="Umweltmedizin" /> In selenreichen Böden reichern [[Tragant]]-Arten, [[Brassica]] oder [[Knoblauch]] Selen als [[Methylselenocystein]] an. In der Trockensubstanz von ''Astragalus Bisulcatus'' finden sich Selengehalte von bis zu 0,65 %. Eine bekannte Selenquelle unter den Nahrungsmitteln ist die [[Paranuss]]. Der Selengehalt einer einzelnen Paranuss beträgt etwa 50&nbsp;Mikrogramm Selen.<ref name="ThompsonD" />

=== Extraterrestrische Vorkommen ===
Die Selenkonzentration in [[Mond]]basalten entspricht in etwa terrestrischen Werten, jedoch ist die Isotopenzusammensetzung zu schwereren Selenisotopen verschoben.<ref name="VollstaedtH" /> Im nahen [[Ultraviolett]]-Spektrum der metallarmen Sterne [[Henry-Draper-Katalog|HD]] 108317 und HD 128279 wurde mittels des [[Hubble-Weltraumteleskop#Goddard High Resolution Spectrograph (GHRS)|Goddard High Resolution Spectrographen]] des [[Hubble-Weltraumteleskop]]s Selen neben anderen Elementen entdeckt.<ref name="RoedererIU" /> In [[Meteorit]]en wurde Selen, meist vergesellschaftet mit Schwefel, nachgewiesen.<ref name="DreibusG" />

== Selen als Mineral ==
Natürliche Vorkommen an Selen in elementarer Form waren bereits vor der Gründung der [[International Mineralogical Association]] (IMA) bekannt. Daher ist Selen als [[Bestandsschutz|bestandgeschütztes]], sogenanntes ''grandfathered'' [[Mineral]], als eigenständige Mineralart anerkannt.<ref name="IMA-Liste" /> Erstmals entdeckt und beschrieben wurde [[gediegen]] vorkommendes Selen 1934 durch [[Charles Palache]].<ref name="Palache" /> Als [[Typlokalität]] gilt die ''United Verde Mine'' bei [[Jerome (Arizona)|Jerome]] im US-Bundesstaat Arizona.<ref name="MA" />

Gemäß der [[Systematik der Minerale nach Strunz (9. Auflage)#C Halbmetalle (Metalloide) und Nichtmetalle|Systematik der Minerale nach Strunz (9. Auflage)]] wird Selen unter der System-Nummer ''1.CC.10'' (Elemente&nbsp;– Halbmetalle (Metalloide) und Nichtmetalle&nbsp;– Schwefel-Selen-Iod&nbsp;– Selengruppe)<ref name="IMA-Liste-2009" /> beziehungsweise in der veralteten [[Systematik der Minerale nach Strunz (8. Auflage)#I/B. Halbmetalle und Nichtmetalle|8. Auflage]] unter ''I/B.03'' (Schwefel-Selen-Gruppe) eingeordnet. Die vorwiegend im englischsprachigen Raum verwendete [[Systematik der Minerale nach Dana/Elemente#01.03 Elemente: Halbmetalle und Nichtmetalle|Systematik der Minerale nach Dana]] führt das Element-Mineral unter der System-Nr. ''01.03.04.01'' (Elemente&nbsp;– Halbmetalle und Nichtmetalle).<ref name="Webmineral-Dana" />

Selen als Mineral bildet nur selten gute [[Kristall]]e, die bis zu zwei Zentimeter groß werden können. Ihr Habitus ist meist nadelig bis röhrenförmig, gelegentlich auch hohl. Oft bilden die Kristalle blättrige Gruppen oder verfilzte Matten. Als Metall ist Selen normalerweise undurchsichtig (opak), kann aber in sehr dünnen Blättchen durchsichtig sein.<ref name="Handbookofmineralogy" /> Gediegen vorkommendes Selen ist selten zu finden. Im Jahr 2021 waren weltweit rund 160 Vorkommen für gediegen Selen dokumentiert.<ref name="Mindat-Anzahl" />

Selenminerale wie beispielsweise [[Clausthalit]] (''Selenblei'', PbSe) und [[Naumannit]] (''Selensilber'', Ag<sub>2</sub>Se) sind selten. Den höchsten Selengehalt mit jeweils fast 74&nbsp;Gew.-% Se haben die beiden Eisenselenid-Modifikationen [[Dzharkenit]] und [[Ferroselit]] (FeSe<sub>2</sub>). Insgesamt waren 2021 je nach Quelle bisher zwischen 127<ref name="Webmineral-Se-minerals" /> und 270<ref name="Mindat-Se-minerals" /> Minerale bekannt, die Selen enthalten.

[[Boden (Bodenkunde)|Böden]] enthalten Selen oft in löslichen Formen wie [[Selenat]]en, die leicht ausgewaschen werden. Meerwasser enthält erhebliche Mengen an Selen. So lag die Konzentration von Selen in oberflächennahem Meerwasser im westlichen Nordpazifik im Bereich von 0,06 bis 0,12&nbsp;Mikrogramm pro Liter, in tieferen Lagen bei etwa 0,2&nbsp;Mikrogramm pro Liter.<ref name="SugimuraY" />

<gallery>
Datei:Selenium in sandstone Westwater Canyon Section 23 Mine Grants, New Mexico.jpg | Selen in Sandstein aus einer Uranmine nahe [[Grants]], [[New Mexico]]
Datei:Selenium-558908.jpg | Dunkelgrau glänzende Selenkriställchen in Matrix aus der Absetzerhalde Lichtenberg, [[Ronneburg (Thüringen)]], Sichtfeld 5&nbsp;mm
Datei:Clausthalite-522431.jpg | Clausthalit aus der Grube Brummerjan, [[Zorge (Walkenried)]], Niedersachsen, Deutschland (Sichtfeld 1,5 cm)
Datei:Ferroselite.jpg | Ferroselit aus El Quemado, [[Departamento General Lamadrid]], [[Provinz La Rioja|La Rioja]], Argentinien
</gallery>

== Gewinnung und Darstellung ==
=== Elementares Selen ===
Selen findet sich meist in Form von Metall[[selenide]]n, als Begleiter schwefelhaltiger Erze der Metalle [[Kupfer]], [[Blei]], [[Zink]], [[Gold]] und [[Eisen]]. Industriell wird Selen als Nebenprodukt bei der [[Elektrolyse|elektrolytischen]] [[Kupferraffination|Kupfer]]- und Nickelherstellung aus dem [[Anodenschlamm]] durch Abrösten gewonnen. Beim [[Abrösten]] dieser [[Erz]]e sammelt sich das feste [[Selendioxid]] im nachgeschalteten Naßwäscher. Durch ebenfalls absorbiertes [[Schwefeldioxid]] wird es dort zum metallischen Selen [[Reduktion (Chemie)|reduziert]], wobei Schwefelsäure entsteht.

:<math>\mathrm{H_2SeO_3 + 2 \ SO_2 + \ H_2O\ \rightarrow \ Se + 2 \ H_2SO_4 }</math>

Das abgeschiedene Selen wird abgefiltert und anschließend durch eine [[Vakuumdestillation]] bei etwa 280&nbsp;°C im Vakuum gereinigt.<ref name="RaoSR" />

Im Labormaßstab kann Selen über die Umsetzung von [[Selenige Säure|Seleniger Säure]] mit [[Iodwasserstoff]] dargestellt werden.<ref name="RiedelE" />

:<math>\mathrm{H_2SeO_3 + 4 \ HI \ \rightarrow \ Se + 2 \ I_2 + 3 \ H_2O}</math>

Die Gesamtproduktion der bekannten Produzentenländer lag 2020 bei 3300&nbsp;Tonnen, der Preis lag im selben Jahr bei etwa 44&nbsp;US-Dollar pro Kilogramm. Die Reserven werden auf etwa 100.000&nbsp;Tonnen geschätzt. Die Gewinnung von Selen aus Kohleflugasche ist technisch möglich, wird aber wegen der hohen Kosten nicht durchgeführt.<ref name="ButtermanWC" /> Ein kleiner Teil des gewonnenen Selens stammt aus dem [[Recycling]] von Elektronik- und Fotokopiererkomponenten. Die weltweiten Erzeugermengen tabellarisch dargestellt:

{| class="wikitable sortable" 
! rowspan="2"| Land
! colspan="7"| Erzeugermenge in Tonnen<ref name="BMLRT" />
|-
! 2016
! 2017
! 2018
! 2019
! 2020
! 2021
! 2022
|-
| {{BEL}} || 200 || 200 || 200 || 200 || 200 || 200 || 200
|-
| {{CAN}} || 175 || 72 || 85 || 102 || 102 || 57 || 110
|-
| {{CHN}} || 772 || 720 || 930 || 1250 || 1120 || 1400 || 1400
|-
| {{FIN}} || 104 || 100 || 109 || 115 || 84 || 100 || 130
|-
| {{DEU}} || 700 || 300 || 300 || 300 || 300 ||300 || 300
|-
| {{IND}} || 17 || 17 || 17 || 17 || 10 || 20 || 20
|-
| {{JPN}} || 752 || 792 || 768 || 740 || 740 || 720 || 710
|-
| {{KAZ}} || 13 || 40 || 10 || 10 || 0 || 0 || 0
|-
| {{MEX}} || 121 || 112 || 107 || 127 || 106 || 135 || 141
|-
| {{PER}} || 45 || 50 || 55 || 60 || 53 || 48 || 57
|-
| {{PHI}} || 90 || 100 || 100 || 100 || 100 || 200 || 200
|-
| {{POL}} || 82 || 74 || 66 || 76 || 74 || 66 || 82
|-
| {{RUS}} || 197 || 194 || 185 || 193 || 195 || 230 || 200
|-
| {{SRB}} || 18 || 27 || 28 || 20 || 10 || 4 || 10
|-
| {{SWE}} || 64 || 66 || 59 || 53 || 50 || 51 || 20
|-
| {{USA}} || 122 || 116 || 152 || 144 || 150 || 112 || 120
|-
| {{UZB}} || 10 || 25 || 28 || 30 || 40 || 90 || 35
|-
| '''Summe''' || '''3483''' || '''3006''' || '''3196''' || '''3533''' || '''3279''' || '''3733''' || '''3735''' 
|}

=== 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.<ref name="SchrauzerGN1" /> 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.<ref name="Institut" />

== Eigenschaften ==
=== Physikalische Eigenschaften ===
[[Datei:Selenium trigonal.jpg|mini|Struktur von hexagonalen grauem Selen]]
[[Datei: SeBlackRed.jpg|mini|Schwarzes und rotes Selen]]
[[Datei:Selenium spectrum visible.png|mini|Emissionsspektrum von Selen]]
Selen kommt kristallin in einer grauen, drei roten und einer schwarzen [[Allotropie|allotropen]] Modifikationen vor; die drei roten kristallinen Modifikationen sind [[Polymorphie (Stoffeigenschaft)|polymorph]].<ref name="Gold Book1" /><ref name="Gold Book2" /><ref name="Holleman" /> Des Weiteren tritt es als schwarzes Selen in einer [[Amorphes Material|amorphen]] Phase auf, die sich bei Temperaturerhöhung auf etwa 80&nbsp;°C in eine schwarze, [[glas]]igen Phase umwandelt, die auch beim Abschrecken von Selenschmelzen auf Raumtemperatur entsteht. Schwarzes Selen ist ein spröder, glänzender Feststoff, der in [[Kohlenstoffdisulfid]] schwer löslich ist. Diese Phase wird bei Temperaturen ab 50&nbsp;°C plastisch. Phasen mit Ringen aus sechs und sieben Gliedern sind synthetisierbar. Diese sind jedoch nicht haltbar und wandeln sich schnell in andere Formen um.

Unter Normalbedingungen ist nur die graue Modifikation stabil, die anderen sind metastabil und wandeln sich im Laufe der Zeit in das graue Selen um.<ref name="Holleman" /> Es hat ein hexagonales Kristallgitter und verhält sich wie ein [[Halbmetall]], das [[Halbleiter]]eigenschaften aufweist. Es besteht aus helical angeordneten Ketten mit einer dreizähligen Schraubenachse mit Se–Se–Winkeln von 103&nbsp;°. Innerhalb eines Kristalls weisen die Ketten eine einheitliche Schraubrichtung auf. Einkristalle von grauem Selen sind daher [[Optische Aktivität|optisch aktiv]] und bilden [[Enantiomer]]e.<ref name="PaetzoldP" /> Im Gegensatz zu den anderen Allotropen ist es in Kohlenstoffdisulfid unlöslich. Graues Selen leitet Strom nur schlecht, Verunreinigungen mit [[Halogenide]]n oder die Bestrahlung mit Licht erhöhen die [[Photoelektrischer Effekt#Photoleitung|Leitfähigkeit]].

Zwei der roten Modifikationen kristallisieren [[Monoklines Kristallsystem|monoklin]]. Sie werden als α- und β-Selen bezeichnet und unterscheiden sich durch ihre Achsenlängen. Sie werden durch Extraktion mit Kohlenstoffdisulfid aus schwarzem Selen hergestellt. Durch die Variation der Verdampfungsrate des Lösungsmittels lassen sich die beiden Phasen gezielt herstellen. Eine als γ-Selen bezeichnete Form, die durch Kristallisation aus einer Lösung von [[Dipiperidinotetraselan]] in Kohlenstoffdisulfid gewonnen wird, kristallisiert ebenfalls monoklin, in der Raumgruppe {{Raumgruppe|14}}.<ref name="FossO" /> Das in Kohlenstoffdisulfid lösliche rote Selen besteht zu etwa 30 % aus gefalteten Se<sub>8</sub>-Ringen und zu 70 % aus Se<sub>8+n</sub>, welches sich unter Druck, bei Temperaturen oberhalb von 120&nbsp;°C oder in Gegenwart eines Katalysators in das graue Selen umwandelt. In den Se<sub>8</sub>-Ringen beträgt der Se-Se-Abstand 233,5&nbsp;Picometer und der Se-Se-Se-Winkel 105,7&nbsp;°. Eine amorphe rote Modifikation entsteht durch das Abschrecken von geschmolzenem Selen. Elementares rotes Selen ist ein Isolator.<ref name="Holleman" />

Oberhalb des Schmelzpunktes von 220&nbsp;°C bildet Selen eine schwarze Flüssigkeit. Der bei weiterer Temperaturerhöhung entstehende Selendampf ist gelb. Bei der Abscheidung aus der Dampfphase an einer kühleren Oberfläche scheidet es sich in Form hexagonaler, metallisch-grauer Kristallnadeln ab.

Durch Belichtung ändert es seine elektrische Leitfähigkeit. Die [[Bandlücke]] des Selens beträgt etwa 1,74&nbsp;[[Elektronenvolt]], an der Grenze vom sichtbaren Licht zum Infrarot. Zusätzlich zeigt es einen [[Photoelektrischer Effekt#Photovoltaischer 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]]“ (der Löcher von einer Kristallfehlstelle zur nächsten) vorgeschlagen.<ref name="MottNF" />

=== Chemische Eigenschaften ===
Selen ähnelt in seinen chemischen Eigenschaften und Verhalten sehr dem Schwefel. Dies kann durch ähnliche Kovalenzradien sowie eine ähnliche [[Elektronegativität]] der beiden Elemente erklärt werden. Der Kovalenzradius von Schwefel beträgt 103&nbsp;[[Meter#Gebräuchliche dezimale Vielfache|Picometer]], der von Selen 117&nbsp;Picometer. Die Elektronegativität von Schwefel auf der [[Elektronegativität#Allred-Rochow-Skala|Allred-Rochow-Skala]] beträgt 2,4, die von Selen 2,5.<ref name="SteudelR1" /> Je nach Modifikation gehört Selen zu den Halbmetallen oder zu den Nichtmetallen. Graues Selen zählt zu den [[Halbmetalle]]n, rotes Selen zu den [[Nichtmetalle]]n.<ref name="WibergN" />

Selen hat die Valenzelektronenkonfiguration 3[[D-Orbital|d]]<sup>10</sup>4[[S-Orbital|s]]<sup>2</sup> 4[[P-Orbital|p<sub>x</sub>]]<sup>2</sup> p<sub>y</sub><sup>1</sup>p<sub>z</sub><sup>1</sup>. Durch zwei kovalente Bindungen oder die Aufnahme zweier Elektronen erreicht es die [[Edelgaskonfiguration]]. So bildet Selen mit Wasserstoff oberhalb von 400&nbsp;°C [[Selenwasserstoff]] (H<sub>2</sub>Se). Mit Metallen bildet es [[Selenide]], zum Beispiel [[Natriumselenid]] (Na<sub>2</sub>Se), die als Salze des Selenwasserstoffs aufgefasst werden können.

Beim Erhitzen in Luft verbrennt Selen mit blauer Flamme zum [[Selendioxid]], SeO<sub>2</sub>.

Das chemische Verhalten ist dem Schwefel ähnlich, jedoch ist Selen schwerer oxidierbar. Die Reaktion mit Salpetersäure bildet [[Selenige Säure]], eine Selen(IV)-Verbindung.

Die 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.

== Isotope ==
Das Selen weist eine Vielzahl von [[Isotop]]en auf. Von den sieben natürlich vorkommenden Isotopen sind fünf stabil. Die prozentuale Häufigkeit der stabilen Isotope ist 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 %) und <sup>80</sup>Se (49,7 %). <sup>79</sup>Se mit einer Halbwertszeit von 327.000 Jahren ist in kleinen Mengen Bestandteil von Uranerzen. Es entsteht bei der Spaltung von [[Uran]] mit einer Häufigkeit von 0,04 % und findet sich ebenfalls in abgebranntem Kernbrennmaterial. <sup>82</sup>Se als [[Radioaktivität|radioaktives]] Isotop besitzt mit etwa 10<sup>20</sup> Jahren eine der längsten bekannten [[Halbwertszeit]]en überhaupt und zerfällt durch doppelten Betazerfall zu <sup>82</sup>Kr. Es kann praktisch als stabil angesehen werden, seine Häufigkeit beträgt 9,2 %.<ref name="Isotop" />

Daneben sind weitere 21 radioaktive Isotope bekannt, unter denen <sup>75</sup>Se mit einer Halbwertszeit von 120 Tagen eine besondere Bedeutung hat.<ref name="ptb" /><ref name="JörgG" /> <sup>75</sup>Se findet zur Konstruktion spezieller Gammastrahlenquellen zur zerstörungsfreien Prüfung von Schweißnähten Anwendung.<ref name="Patent" /> <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 name="KuwertT" />

== Verwendung ==
Selen ist für alle Lebensformen essenziell. Selenverbindungen werden daher als Nahrungsergänzung angeboten und zu Futter- und Düngemittelzusätzen verarbeitet. In der Glasindustrie wird es zum Entfärben grüner Gläser sowie zur Herstellung rotgefärbter Gläser verwendet.

=== Technische Anwendungen ===
{| class="wikitable float-right" style="text-align:center"
|+ Entwicklung des Selenverbrauchs in den USA, 1970–2000.<ref name="ButtermanWC" />
! Jahr 
! Glas-<br />herstellung 
! Chemikalien<br /> und Pigmente 
! Elektronische<br />Anwendungen 
! Metallurgische<br />Anwendungen 
! andere<br />Anwendungen 
|-
| 1970 || 30 % || 14 % || 37 % || {{0}}0 % || 19 %
|-
| 1980 || 30 % || 25 % || 35 % || {{0}}0 % || 10 %
|-
| 1990 || 25 % || 20 % || 35 % || {{0}}0 % || 20 %
|-
| 2000 || 25 % || 22 % || 10 % || 24 % || 19 %
|}

* Belichtungstrommeln für Fotokopierer und Laserdrucker
* Halbleiterherstellung
* Latexzusatz zur Erhöhung der [[Abrasiver Verschleiß|Abrasionsbeständigkeit]].<ref name="NamdeoM" />
* Toner für Schwarz-Weiß-Fotografien zur Kontrasterhöhung (helle Töne bleiben unverändert, es werden dunklere Schwärzen erreicht, 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 und [[Quantenpunkt]]e auf der Basis von [[Cadmiumselenid]] (CdSe)
* Legierungszusatz zur Verbesserung der mechanischen Bearbeitbarkeit für [[Automatenstahl|Automatenstähle]] und [[Kupfer]]-Legierungen
[[Datei:Selen-Gleichrichter.jpg|mini|Selen-Gleichrichter in typischer Bauform]]
* Verwendung in [[Selen-Gleichrichter]]n, heute fast vollständig durch [[Germanium]]- und [[Silicium]]-Dioden abgelöst.
* zur [[Brünierung]] von Aluminium, Messing o.&nbsp;Ä. (Selendioxid)
* mit Kupfer und [[Indium]] Bestandteil der photoaktiven Schicht von [[CIGS-Solarzelle]]n
* Als [[Selenzelle|Selen-Fotoelement]] in Belichtungsmessern für die [[Fotografie]], heute fast vollständig durch [[Cadmiumsulfid]]-[[Fotowiderstand|Fotowiderstände]] und Silicium-[[Photodiode|Fotodioden]] abgelöst,
* Als [[Zinkselenid]] wird es zur Herstellung optisch hochreflektiver Oberflächen verwendet, im Infrarotbereich ist es transparent und wird hier zur Herstellung von Fenstern und Fokuslinsen für zum Beispiel 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 name="USGS" />
* Selen wird als [[Kathode]]nmaterial für [[Batteriezelle]]n erforscht, etwa um bestimmte Eigenschaften von Lithium-Schwefel-Batterien zu verbessern.

=== Medizinische Verwendung ===
Bei einem Selenmangel, der nicht durch Ernährung ausgeglichen werden kann, etwa bei Verdauungs- und Verwertungsstörungen, oder bei einer Fehl- und Mangelernährung wird Selen als [[Natriumselenit]] verabreicht.

In Anti-Schuppen-Haarshampoos wird [[Selendisulfid]] in Konzentrationen bis 1 % und medizinisch in Konzentrationen von beispielsweise 2,5 % zur Vorbeugung und Therapie von [[Pityriasis versicolor]], einer durch einen Hefepilz verursachten Hauterkrankung, verwendet. Selenhaltige Anti-Schuppen-Shampoos eignen sich ebenfalls zur Behandlung des [[Juckreiz]]es bei Pferden.<ref name="CurnowB" />

[[Ebselen]] ist eine selenorganische Verbindung, die eine antibakterielle Aktivität gegen ''[[Staphylococcus aureus]]'' aufweist.<ref name="DongC" /> Die Belege für die Empfehlung einer Einnahme von Ebselen bei schwerkranken Patienten sind hingegen widersprüchlich. Die meisten Studien wiesen methodische Mängel hinsichtlich der Stichprobengröße, des Designs und der Ergebnisse auf, die es unmöglich machten, eindeutige Schlussfolgerungen über die Wirksamkeit zu ziehen.<ref name="AllingstrupM" />

Die Synthese von Selen-Nanopartikeln kann auf physikalischem, chemischem oder biologischem Wege erfolgen. Selen-Nanopartikel mit einem Durchmesser von weniger als 100 Nanometern weisen eine Reihe von interessanten Eigenschaften auf, die für verschiedene Einsatzbereiche von Vorteil sein können. Zu den potenziellen Anwendungen dieser Nanopartikel gehört die Darstellung optischer und magnetischer Materialien, aufgrund ihrer geringeren Toxizität im Vergleich zu Selenverbindungen ist der mögliche Einsatz als Arzneimittel Gegenstand vielfältiger Untersuchungen.<ref name="KarthikKK" />

== Biologische Bedeutung ==
[[Datei:GlutPeroxidase-1GP1.png|mini|[[Bändermodell (Proteine)|Bändermodell]] der Glutathionperoxidase 1.]]
[[Datei:L-Selenocysteine.svg|mini|(R)-Selenocystein]]
Selen ist ein essenzielles Spurenelement für Menschen und Tiere. Es ist in [[Selenocystein]] enthalten, einer [[Aminosäure]] im aktiven Zentrum des [[Enzym]]s [[Glutathionperoxidase]] und vieler weiterer [[Selenoproteine]]. Selenocystein ist als 21. Aminosäure bekannt und wird während der [[Proteinbiosynthese]] über eine eigene [[tRNA|transfer-RNA]] eingebaut. Das selenenthaltende Enzym Glutathionperoxidase (GSHPx), welches in allen tierischen Zellen vorkommt, ist entscheidend am Abbau von membranschädigenden Oxidantien sowie Radikalfolgeprodukten beteiligt. Es dient dem Schutz der Zellmembranen vor oxidativer Zerstörung durch [[Peroxid]]e, die während des normalen [[Fettstoffwechsel]]s gebildet werden.<ref name="OehmeP" /> Dazu gehören die zelluläre oder klassische Glutathionperoxidase 1 (GSHPx-1), die im [[Zytosol]] und der Mitochondrienmatrix wirkt sowie die gastrointestinale GSHPx-2, die in der Darmschleimhaut wirkt. Die extrazelluläre [[Plasmaglutathionperoxidase]] (GSHPx-3) und die GSHPx-4 wirken in den [[Phospholipide]]n von Lipidmembranen oder im Strukturprotein im Schwanzstück von Spermien. Durch eine reduzierte Glutathionperoxidaseaktivität lässt sich eine Reihe von Selenmangelsyndromen erklären.
Es sind etwa 25 Selenoproteine im menschlichen Proteom bekannt.<ref name="SchweizerU" /> Selen spielt eine wichtige Rolle bei der Produktion der Schilddrüsenhormone, genauer bei der „Aktivierung“ von [[Thyroxin]] (T4) zu [[Triiodthyronin]] (T3).<ref name="BehneD" /><ref name="ArthurJR" /><ref name="EkmekciogluC" /> 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]]).

Thioredoxinreduktase (TrxR), die das für das Zellwachstum wichtige [[Thioredoxin]] und zahlreiche weitere nieder- und hochmolekulare Substrate reduziert. [[Iodothyronin-Deiodinasen|Iodthyronin-5′-Deiodinasen]] (Schilddrüsenhormondeiodinasen; ID-I, ID-II, ID-III) katalysieren die Synthese von [[Schilddrüsenhormone]]n.

Selenoproteine, die im Zentrum die modifizierte Aminosäure Selenocystein tragen, darunter Selenprotein H, I, K, M, N, O und P dienen als Transportprotein für Selen zwischen Körperzellen; R, die Methioninsulfoxid-Reduktase sowie S, T, V und W kommen in der Muskulatur vor. Selenophosphatsynthetase 2 katalysiert die Synthese von Monoselenophosphat, einem Vorläufer von Selenocystein.

Selen wirkt in höheren Konzentrationen 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.

=== Selenanreicherung in der Nahrungskette ===
Algen und Mikroorganismen in aquatischer Umgebung können Selen aus dem Wasser aufnehmen und um das Millionenfache der wässrigen Konzentration anreichern.<ref name="StillingsLL" /> Selen wird oft in Form von Seleniten und Selenaten über die Wurzeln von Pflanzen aufgenommen und gelangen auf diese Weise in die Nahrungskette.<ref name="PhadnisPP" /> Pflanzen bauen Selen je nach Bodengehalt anstelle des Schwefels unspezifisch in Aminosäuren ein, besonders in [[Selenomethionin]] und in geringem Umfang [[Selenocystein]] beziehungsweise in dessen Derivate wie [[Methylselenocystein]]. Nur die sogenannten „Selensammlerpflanzen“ (Selenakkumulator-Pflanzen, zum Beispiel [[Paradiesnuss]]), die in selenreichen Gebieten mit [[Arides Klima|aridem Klima]] vorkommen, speichern Selen darüber hinaus als organisch gebundenes, wasserlösliches Selen oder Selensalze. Der Umfang der Aufnahme hängt ab von der Bioverfügbarkeit des Selens. Hohe organische Anteile adsorbieren Selen und reduzieren es, so dass es immobilisiert ist und durch Pflanzen nicht aufgenommen werden kann. Als selenarme Böden gelten Böden mit Konzentrationen unter 0,1&nbsp;[[Parts per million]] (ppm), bei Selenkonzentrationen über 0,5&nbsp;ppm gelten Böden als selenreich.<ref name="StillingsLL" />

=== Selenaufnahme ===
Basierend auf der Sättigung des [[Selenoprotein P|Selenoproteins P]] mit Selen wurde die [[empfohlene Tagesdosis]] in Deutschland, Österreich und der Schweiz auf 70&nbsp;[[µg]] für einen Mann, 60&nbsp;µg für eine Frau und 75&nbsp;µg pro Tag für stillende Frauen festgelegt.<ref name="KippAP" /><ref name="PrabhuK" /> Der Bedarf bei Kindern und Jugendlichen wird altersabhängig geringer geschätzt.<ref name="KippAP" /> Der [[Wissenschaftlicher Lebensmittelausschuss|Wissenschaftliche Ausschuss für Lebensmittel]] der Europäischen Kommission legte 1993 einen Referenzwert von 55&nbsp;µg Selen pro Tag für Erwachsene fest.<ref name="SCOF" /> Einer Bewertung des Ausschusses zufolge soll die tägliche Gesamtaufnahme 300&nbsp;µg pro Tag nicht übersteigen.<ref name="SCOF1" /> Das deutsche [[Bundesinstitut für Risikobewertung]] (BfR) empfiehlt für Nahrungsergänzungsmittel die Tagesdosis auf 45&nbsp;µg zu beschränken.<ref name="WeißenbornA" /> Das US-amerikanische [[National Institutes of Health]] (NIH) empfiehlt als normale Dosis für Erwachsene 55&nbsp;µg Selen pro Tag, und als obere Toleranzgrenze, bei der noch keine negativen Auswirkungen auf die Gesundheit zu erwarten sind, 400&nbsp;µg pro Tag.<ref name="NIH" />

{| class="wikitable" style="text-align:center"
|+ Empfohlene und Höchstmenge pro Tag gemäß NIH<ref name="NIH1" />
|- 
! Lebensabschnitt !! empfohlen !! Höchstmenge
|-
|style="text-align:left" | Geburt bis 6 Monate 	|| 15 [[µg]] || {{0}}45 µg
|-
|style="text-align:left" | Kleinkinder 7 bis 12 Monate || 20 µg || {{0}}45 µg
|-
|style="text-align:left" | Kinder 1 bis 3 Jahre  || 20 µg || {{0}}90 µg
|-
|style="text-align:left" | Kinder 4 bis 8 Jahre  || 30 µg || {{0}}90 µg
|-
|style="text-align:left" | Kinder 9 bis 13 Jahre || 40 µg || 280 µg
|-
|style="text-align:left" | Jugendliche und Erwachsene || 55 µg || 400 µg
|-
|style="text-align:left" | Schwangere || 60 µg || 400 µg
|-
|style="text-align:left" | Stillende || 70 µg || 400 µg
|}

In der Milchviehfütterung wird Selen zugesetzt, da der natürliche Selengehalt der Futtermittel oft nicht zur Versorgung der Nutztiere ausreicht.

=== Medizinische Aspekte ===
Die [[Europäische Behörde für Lebensmittelsicherheit]] (EFSA) befand ausreichend wissenschaftlich belegt, dass Selen 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 beiträgt.<ref name="EFSA1" /><ref name="EFSA2" />

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 name="Imed" /> Ein solcher Zusammenhang wird für Herz-Kreislauf-Erkrankungen diskutiert.<ref name="KrauseW"/><ref name="KrauseW1" /> Die experimentelle Hypertonie an der Ratte kann durch prophylaktische Selengabe wesentlich reduziert werden.<ref name="HilseH" /> Interessant ist in diesem Zusammenhang die protektive Selenwirkung bei der [[Kryokonservierung]] von Herzmuskelfragmenten.<ref name="MatthesG" />

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 name="LippmannSM" /> Verschiedene [[randomisierte kontrollierte Studie]]n konnten mit hoher [[Empirische Evidenz|Evidenz]] keine positive Wirkung der Gabe von Selenpräparaten auf die Verringerung des Krebsrisikos zeigen. Wiederkehrende Studien über mehrere Jahre zeigten zum Teil einen umgekehrten, zum Teil keinen und zum Teil einen direkten Zusammenhang zwischen der Selenexposition und dem Krebsrisiko, jedoch gab es in keiner Studie einen Hinweis auf eine [[Dosis-Wirkungs-Kurve|Dosis-Wirkungs-Beziehung]]. Offen ist, ob Selen das Krebsrisiko bei Personen mit einem bestimmten genetischen Hintergrund oder Ernährungszustand verändern kann, sowie die mögliche Wirkungen verschiedener Selenformen.<ref name="VincetiM" /> Untersuchungen über einen Effekt von Selen auf die Linderung von Nebenwirkungen von [[Chemotherapie|Chemo-]] und [[Strahlentherapie]] boten ebenfalls keine Grundlage für eine Empfehlung für oder gegen eine Selensupplementierung.<ref name="DennertG" /> Die Selenkonzentration wurde bei diesen Studien entweder im [[Blutplasma]], im [[Blutserum]] oder in den [[Nagel (Anatomie)|Zehennägeln]] gemessen. Die Bestimmung des Selengehalts in Zehennägeln unterliegt geringeren Schwankungen als die im Serum oder Plasma, daher sind diese Werte meist aussagekräftiger.<ref name="SallerR" />

Ähnlich verliefen Studien über den Effekt von selenhaltigen [[Nahrungsergänzungsmittel]]n auf die Entwicklung von [[Herz-Kreislauf-Erkrankung]]en bei gesunden Erwachsenen, die bereits über die normale Ernährung ausreichend mit Selen versorgt waren. Dabei konnte ebenfalls weder ein Vorteil noch ein Nachteil beobachtet, Herz-Kreislauferkrankungen konnten durch eine Selengabe nicht verhindert werden.<ref name="ReesK" /> Es gab vermehrte Diabetes-2-Fälle in der Selen-Substitutionsgruppe, der Unterschied war jedoch nicht signifikant. Jedoch kam es vermehrt zu [[Alopezie]] und [[Dermatitis]]. Eine dauerhafte zusätzliche Zuführung von Selen ist mit schädlichen Wirkungen in Verbindung gebracht worden. Nachdem 2007 eine Studie zur Selen-[[Supplementation]] unerwartet ein übermäßiges Risiko für einen [[Typ-2-Diabetes]] ergeben hatte, gab es eine Reihe weiterer Studien dazu.<ref name="StrangesS" /> Eine systematische 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 name="SeleniumEx" />

Die vorliegenden Studien sind auch unzureichend, um ein mögliches Krebsrisiko am Arbeitsplatz zu untersuchen. Insgesamt sind die bisherigen Ergebnisse zu einem Ursachenzusammenhang von Selen und Krebs beziehungsweise Diabetes nicht ausreichend, um eine [[Exposition-Risiko-Beziehung]] (ERB) oder einen [[Arbeitsplatzgrenzwert]] (AGW) für Selen abzuleiten.<ref name="IFA" />

=== Selenmangelkrankheiten ===
{{Hauptartikel|Selenmangel}}
Bekannte Selenmangelkrankheiten sind die [[Keshan-Krankheit]] (juvenile Kardiomyopathie), benannt nach der nordostchinesischen Stadt [[Keshan (Großgemeinde)|Keshan]] im Distrikt [[Heilongjiang]] in der [[Mandschurei]] sowie die [[Kaschin-Beck-Krankheit]] des Menschen, eine nutritive Gelenkknorpeldegeneration, benannt nach den russischen Militärärzten Nikolai Iwanowitsch Kaschin (1825–1872) und Jewgeni Wladimirowitsch Beck (1865–1915).
In Kuba kommt die epidemische [[Neuropathie]] des Menschen vor. Selenmangel verursacht eine Mutation des Influenza-A/Bangkok/1/79-Virus, das dadurch virulent wird. 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]]).

In der Veterinärmedizin ist die Weißmuskelkrankheit (nutritive [[Myodegeneration]] (NMD), nutritive [[Muskeldystrophie]], enzootische Myodystrophie, nutritive [[Rhabdomyolyse]], nutritive [[Rhabdomyopathie]], [[Myopathie|myopathisch]]-[[Dyspnoe|dyspnoisches]] Syndrom, Kälberrheumatismus, Hühnerfleischigkeit, Fischfleischigkeit) bekannt, die bei [[Wiederkäuer]]n, Schweinen und Truthähnen auftritt und bei denen Selenmangel als eine (Mit-)Ursache gilt.
Bei ruminierenden Rindern kommt in den Selenmangelgebieten der Erde die [[Paralyse|paralytische]] [[Myoglobinurie]], exerzitionale Rhabdomyolyse vor, vor allem bei Rindern ab acht Monaten.

== Nachweis ==
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 name="SchwedtG" />

== 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 erste Beschreibung einer Selenvergiftung, ohne deren Natur zu kennen, stammt von [[Marco Polo]], der bei der Durchquerung der [[Shaanxi]]-Provinz beobachtete, dass sich bei Pferden und anderen Lasttieren nach dem Verzehr bestimmter Pflanzen, die als Selenakkumulatoren bekannt sind, die Hufe spalteten und abfielen.<ref name="OldfieldJE" /> 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 name="SchlieperCA" /> Nach anderen Quellen treten schon ab 400&nbsp;μg/d Vergiftungserscheinungen auf wie Übelkeit und Erbrechen, Haarverlust, Nagelveränderungen, periphere [[Neuropathie]] und Erschöpfung.<ref name="RusselRM" />

== Verbindungen ==
In Verbindungen tritt Selen am häufigsten in den Oxidationsstufen −II ([[Selenwasserstoff]], [[Selenide]]) und +IV (Tetrahalogenide, Selendioxid und [[Selenite (Stoffgruppe)|Selenite]]) auf. In den Selenidionen tritt Selen 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.

=== 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>)
mit starken Säuren, zum Beispiel [[Salzsäure]] (HCl) entsteht. Aus den Elementen Wasserstoff und Selen ist die Verbindung als stark endotherme Verbindung 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 liegt mit K<sub>s</sub>=1,88·10<sup>−4</sup> in der gleichen Größenordnung wie die von [[Salpetrige Säure|salpetriger Säure]] (HNO<sub>2</sub>).

=== 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:

:<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.
<gallery caption="Beispiele für Polyselenide" perrow="2">
 Cs2Se3.png|Elementarzelle von Cs<sub>2</sub>Se<sub>3</sub>
 Se16 4-.png|Das Se<sub>16</sub><sup>4−</sup>-Ion in der Kristallstruktur von Cs<sub>4</sub>Se<sub>16</sub>
</gallery>

Natriumhydrid reduziert elementares Selen zu Natriumdiselenid (Na<sub>2</sub>Se<sub>2</sub>).<ref name="KriefA" />

=== 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.

[[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.

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>.

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).

[[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 ===
[[Selenhexafluorid]] 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 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.

=== Selenorganische Verbindungen ===
Selenorganische Verbindungen treten hauptsächlich mit den Oxidationsstufen <II, II und IV auf. Die selenorganischen Verbindungen umfassen im Wesentlichen folgende Substanzgruppen;
* Selane (organische Selenide) RSeR, etwa [[Dimethylselenid]]
* Diselane ([[Diselenide]]) RSeSeR
* [[Triselane]] (Triselenide) RSeSeSeR
* [[Selenole]] RSeH
* [[Selenenyle]] RSeX
* [[Selenoxide]] R–Se(=O)–R
* [[Selenone]] R<sub>2</sub>SeO<sub>2</sub>
* Selone R<sub>2</sub>C=Se, die Selenanaloga der [[Ketone]]

=== 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 name="BeckJ" /> 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:
:<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 wasserfreie Lösungsmittel wie [[Zinn(IV)-chlorid]] oder [[Siliciumtetrabromid]] verwendet werden.

Ist das Metallhalogenid kein geeignetes Oxidationsmittel, wie das bei Halogeniden der Hauptgruppenelemente oft der Fall ist, können die entsprechenden Selentetrahalogenide als Oxidationsmittel verwendet werden:
:<math>\mathrm{7\ Se\ +\ SeCl_4\ +\ 8\ BiCl_3 \longrightarrow\ Se_8[Bi_4Cl_{14}]_2}</math>

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

<gallery caption="Beispiele für Selenpolykationen" perrow="3">
 Se82+.png|Se<sub>8</sub><sup>2+</sup> in Se<sub>8</sub>[AlCl<sub>4</sub>]<sub>2</sub>
 Se102+.png|Se<sub>10</sub><sup>2+</sup> in Se<sub>10</sub>[Bi<sub>4</sub>Cl<sub>14</sub>]<sub>2</sub>
 Se172+.png|Se<sub>17</sub><sup>2+</sup> in Se<sub>17</sub>[WCl<sub>6</sub>]<sub>2</sub>
</gallery>

== Literatur ==
* {{Holleman-Wiberg|Auflage=103.1|Startseite=693|Endseite=728}}
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== Weblinks ==
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{{Commons|Selenium|Selen|audio=0|video=0}}
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* {{Mineralienatlas | ID= Selen | Abruf= 2021-08-10}}
* {{Internetquelle | url= https://rruff.info/selenium/ | titel= Selenium search results | werk= rruff.info | hrsg= Database of Raman spectroscopy, X-ray diffraction and chemistry of minerals (RRUFF) | abruf= 2021-08-10 | sprache= en}}
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<ref name="Institut">{{Internetquelle|url=https://institut-seltene-erden.de/seltene-erden-und-metalle/strategische-metalle-2/selen/ |titel=Selen Preise, Vorkommen, Gewinnung und Verwendung |werk=institut-seltene-erden.de |datum=2019-05-14 |abruf=2024-10-28}}</ref>
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<ref name="Webelements">Die Werte für die Eigenschaften (Infobox) sind, wenn nicht anders angegeben, aus [https://www.webelements.com/selenium/ www.webelements.com (Selen)] entnommen.</ref>
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