Sciences · Éléments chimiques
Sélénium
Le sélénium (Se, numéro atomique 34) est un non-métal proche du soufre, dont la conductivité varie avec la lumière. Oligo-élément essentiel aux défenses antioxydantes, il devient toxique au-delà d’une marge étroite.
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Le sélénium illustre parfaitement l’adage selon lequel la dose fait le poison. Quelques dizaines de microgrammes par jour sont indispensables à la santé ; quelques milligrammes de façon prolongée provoquent une intoxication. Découvert dans les boues d’une usine d’acide sulfurique, il a aussi joué un rôle dans l’histoire de la photocopie et de la télévision.
Fiche d’identité
| Caractéristique | Valeur |
|---|---|
| Symbole | Se |
| Numéro atomique | 34 |
| Masse atomique | 78,971 u |
| Famille | Non-métal, chalcogène (groupe 16, période 4) |
| État à 20 °C | Solide |
| Fusion | 221 °C (sélénium gris) |
| Ébullition | 685 °C |
| Découverte | 1817, Jöns Jacob Berzelius et Johan Gottlieb Gahn |
| Abondance | environ 0,05 ppm dans la croûte terrestre |
Propriétés
Le sélénium existe sous plusieurs formes : un sélénium gris, cristallin et stable, à éclat métallique ; un sélénium rouge, amorphe ; un sélénium noir, vitreux. Il appartient à la famille du soufre, qu’il remplace souvent dans les minéraux et les molécules.
Sa propriété la plus remarquable est la photoconductivité : sa résistance électrique diminue fortement lorsqu’il est éclairé. Il produit aussi un faible courant sous la lumière (effet photovoltaïque). Ses composés volatils, comme le séléniure d’hydrogène, ont une odeur très désagréable, et une haleine à l’odeur d’ail est un signe d’intoxication.
Isotopes
Le sélénium naturel compte six isotopes, dont le plus abondant est le sélénium 80 (environ 50 %). Le sélénium 82, presque stable, se désintègre avec une période d’environ 10²⁰ ans par double désintégration bêta, phénomène étudié en physique des neutrinos.
Où le trouve-t-on ?
Le sélénium est dispersé : il remplace le soufre dans les sulfures de cuivre, de plomb et de nickel. Sa teneur dans les sols varie énormément d’une région à l’autre, ce qui conditionne l’apport alimentaire des populations : certaines régions de Chine sont très carencées, d’autres très riches.
Production
Le sélénium est un sous-produit du raffinage électrolytique du cuivre : il se concentre dans les boues qui se déposent au fond des cuves d’électrolyse. La Chine, le Japon, l’Allemagne et la Russie figurent parmi les principaux producteurs de sélénium raffiné.
Usages
| Domaine | Usage |
|---|---|
| Métallurgie | production électrolytique de manganèse, additif des aciers et alliages de cuivre pour faciliter l’usinage |
| Verre | décoloration du verre (neutralise la teinte verte du fer) ; verres rouge rubis et verres teintés du bâtiment |
| Agriculture | supplémentation des engrais (Finlande) et des aliments du bétail |
| Énergie | cellules solaires en couches minces CIGS (cuivre-indium-gallium-sélénium) |
| Santé | shampooings antipelliculaires au sulfure de sélénium, compléments |
| Électronique (historique) | redresseurs de courant, cellules photoélectriques, tambours des photocopieurs xérographiques |
Rôle biologique
Le sélénium est un oligo-élément essentiel. Il est intégré sous forme de sélénocystéine, parfois appelée 21ᵉ acide aminé, dans une vingtaine de sélénoprotéines humaines (voir protéines). Parmi elles, les glutathion peroxydases protègent les cellules contre les dégâts oxydatifs, et les désiodases activent les hormones thyroïdiennes (voir système endocrinien).
Les apports recommandés sont de l’ordre de 50 à 70 microgrammes par jour chez l’adulte selon les pays. Les poissons, les fruits de mer, les abats, les œufs et les céréales en fournissent ; la noix du Brésil en est si riche que quelques noix par jour suffisent à dépasser les besoins (voir minéraux et oligo-éléments).
Une carence sévère est responsable de la maladie de Keshan, une atteinte cardiaque décrite dans une région carencée de Chine, et contribue à la maladie de Kashin-Beck, qui touche les articulations.
Toxicité
La marge entre apport utile et toxique est étroite. Une consommation prolongée de plusieurs centaines de microgrammes par jour peut provoquer une sélénose : chute des cheveux, ongles cassants, haleine aillée, troubles digestifs et neurologiques. Des intoxications sont survenues avec des compléments mal dosés. Une supplémentation ne doit pas se faire sans avis médical. Chez le bétail, des plantes accumulatrices de sélénium provoquent dans certaines régions des intoxications graves.
Histoire du nom
En 1817, le chimiste suédois Jöns Jacob Berzelius, avec Johan Gottlieb Gahn, étudie un dépôt rougeâtre des chambres de plomb d’une usine d’acide sulfurique, à Gripsholm. Il le prend d’abord pour du tellure, puis reconnaît un élément nouveau. Comme le tellure avait été nommé d’après la Terre (latin tellus), il nomme son voisin sélénium, d’après le grec selênê, « Lune » (voir Lune).
En 1873, l’ingénieur britannique Willoughby Smith découvre la photoconductivité du sélénium, qui inspirera les premières expériences de transmission d’images à distance.
Questions fréquentes
Faut-il prendre du sélénium en complément ?
En Europe, une alimentation variée couvre généralement les besoins. Les compléments à forte dose n’ont pas montré de bénéfice contre le cancer ou les maladies cardiovasculaires et peuvent être toxiques.
Combien de noix du Brésil peut-on manger ?
Leur teneur en sélénium varie beaucoup selon l’origine. Une à deux noix par jour suffisent à couvrir les besoins ; en consommer beaucoup quotidiennement expose à un excès.
Quel est le lien entre sélénium et thyroïde ?
La thyroïde est l’organe le plus riche en sélénium. Des sélénoprotéines la protègent du stress oxydatif et transforment l’hormone T4 en T3, sa forme active.