守护“硒”望 筑梦未来

　　◎  员俊杰

　　硒的元素符号是Se，原子序数34，位于化学元素周期表中的第四周期第六主族，与氧、硫和碲同列，是一种非金属元素。但因硒的金属性比硫强，具有一定的导电性和导热性，兼具非金属性和金属性双重特征，故化学家们又称之为“半金属”（或“准金属”）元素。

　　“硒”路历程——硒的由来发展

　　1817年，瑞典化学家永斯·雅各布·贝采利乌斯在研究硫酸制取方法时，偶然发现铅室残渣里有一些红色粉状物质，这种物质在燃烧时会发出与碲化物燃烧时相似的腐烂萝卜臭味，起初他认为这是一种碲的化合物。但经过反复提炼、比较和分析后，他发现这种物质中并不包含碲元素，由此他认为这是一种与碲元素性质相似的微小而神秘的新元素。

　　如何给未知元素命名呢？贝采利乌斯觉得碲的希腊文意为“地球”，新元素与碲性质相近，相当于是碲的姊妹元素，不妨用“Selene”来表示它，化学符号设为“Se”。Selene在希腊文里是“满月女神”的意思，所以后人称硒为“月亮女神”。

　　若干年后西学东渐，中国科学家引入化学周期表，将“Se”译作“硒”沿用至今。虽然硒的发现带给人们无限美好的遐想和“硒”望，但在其发现之后的140年间，一直被认为是一个“毒害”元素。直到1957年，美国生物化学家克劳斯·施瓦茨研究发现并证明硒是一种防止营养性肝坏死的保护因子，终被正名，随后硒便开启了造福人类的伟大历程。

　　稀“硒”相关——硒的应用领域

　　硒在地壳中的含量为0.05ppm（亿分之五），通常情况下极难形成工业富集，大多数都是作为铜矿加工过程中的副产品回收而来。硒的用途非常广泛，涉及冶金、化工、电子、玻璃、陶瓷、农业、医药、生物、食品等众多领域。

　　冶金工业。硒能够改善钢的加工性能，因而常被应用到冶金工业中。在铸铁、不锈钢、铜合金中加入0.3%-0.5%的硒，可以提高它们的机械性能，使其结构更加致密，便于高速切削，加工的零件表面也更光洁。

　　化学工业。硒及其化合物常被用作催化剂、硫化剂和抗氧化剂。用硒作为催化剂具有反应条件温和、成本低、环境污染小、后处理方便等优点。如单质硒是亚硫酸盐反应制备单质硫过程中的催化剂；橡胶生产过程中常用硒作为硫化剂来增强橡胶的耐磨性。

　　电子工业。硒具有光敏性和半导体特性，在电子工业中常被用来制造光电池、感光器、激光器件、红外控制器、光电管、光敏电阻、光学仪器、光度计、整流器等。如纯硒（99.99%）和硒合金在光电复印机中是主要吸收光的介质，用于普通复印机和激光印刷机的感光器；灰硒的重要特征是它具有典型的半导体性质，可用于无线电波的检波和整流，硒整流器具有耐负荷、耐高温、电稳定性好等特点。

　　玻璃行业。硒是一种很好的物理脱色剂，常用于玻璃工业。玻璃原料中如果含铁离子，玻璃就会呈现出浅绿色，而硒是带金属光泽的固体，加入少量硒可以使玻璃呈现出红色，绿色和红色互补，使玻璃变成无色，如果加入过量的硒，就可以制造出著名的红宝石玻璃-硒玻璃，硒玻璃可用于制造十字路口的信号红灯的灯罩；硒和其他金属在一起使用可以使玻璃具有灰色、古铜色和粉红色等不同颜色；用于建筑物和汽车上的黑色玻璃也含硒，这种玻璃能够降低光强度和传热速度。

　　医疗保健行业。硒是生命所必需的微量元素，是动物和人体中一些抗氧化酶（谷胱甘肽过氧化物酶）和硒-P蛋白的重要组成部分，可以提高人体免疫力，对癌症、胃病、心脑血管疾病、前列腺疾病、视力疾病等有很好的防治作用，因而其被国内外医药界和营养学界尊称为“生命的火种”，并享有“长寿元素”“抗癌之王”“心脏守护神”“肝病天敌”“降糖能手”“明亮使者”“解毒专家”等诸多美誉。

　　其他行业。在农业生产中，硒可以添加到肥料中用于改善土壤缺硒的状态，促进植物生长；硒也被应用到化妆品中，某些含硒的化妆品具有抗衰老的作用。此外，将硒加入电镀液中可以改善镀件的外观，因而也被应用到电镀行业。

　　“硒”望之路——硒的产业前景

　　硒在传统工业行业中的前景。随着硒在电子、化工行业中替代品的出现，硒在这方面的消费量将会下降，而由于我国对不锈钢的需求日益增大以及硒作为玻璃的着色和脱色剂目前还没有好的替代品，硒在冶金、玻璃制造业中的需求量将会继续上升。同时，硒行业危化品管控日益严格，电解锰及不锈钢产业链等又受环保、限产等影响，今后硒需求上升空间可能存在一定的障碍。

　　硒在农业和生物医药中的前景。在当下这个健康意识日益提升的时代，硒的保健功效得到广泛认可，以补充人体硒元素为目的硒产业快速发展，目前富硒产品种类、数量日益增多，如富硒农产品、含硒保健品、饲料及肥料、生物医药等。硒产业将是硒应用领域的一匹黑马，发展前景非常广阔。

　　硒在新兴产业中的前景。近几年来，硒在新能源、新材料、国防、军事、航空航天、核安全、数字信息与环境监测等领域的应用取得了一些重要进展，尤其是因硒具有特殊光电特性而作为制备太阳能电池吸收层的理想材料在我国光伏行业快速发展。因硒的转化效率在现今所有薄膜太阳能电池中是最高的，并具有进一步提高效率、降低成本的潜力，故在国际上被称为下一代的廉价太阳能电池，无论是在地面太阳能发电还是在空间微小卫星动力电源的应用上都具有广阔的市场空间。

　　从最初的茫然未知到如今的新兴关键金属、生命火种和人类健康保护神，人类研究硒元素用了200余年。虽然，人类对硒的研究工作艰难而缓慢，但它已引起生物、药学、医疗、保健等领域的科学工作者的高度重视，相信未来定会看到更多硒的创新应用。

　　（作者单位：中国地质调查局呼和浩特自然资源综合调查中心）