Le sélénium est un élément chimique naturel de symbole Se. Son numéro atomique est 34 et sa masse atomique standard est de 78,971 u, valeur établie par la Commission internationale des masses atomiques et des abondances isotopiques (CIAAW). Solide à température ambiante, il appartient au groupe 16, avec l’oxygène et le soufre. Cette parenté aide à situer sa chimie, mais son comportement dépend aussi de la forme sous laquelle il se présente.
Où trouve-t-on le sélénium ?
Dans la nature, le sélénium est généralement associé à des minerais sulfurés, notamment ceux de cuivre, mais aussi de plomb et d’argent. Il est peu abondant dans la croûte terrestre et n’est donc pas couramment extrait comme métal principal d’un gisement. Une part importante de la production provient plutôt de résidus issus du raffinage électrolytique du cuivre. La Société chimique de France décrit cette présence conjointe dans les minerais et le lien entre la découverte de l’élément et un résidu de préparation de l’acide sulfurique (sa fiche sur le sélénium).
Le chimiste suédois Jöns Jacob Berzelius et Johan Gottlieb Gahn ont identifié l’élément en 1817. Berzelius l’a nommé d’après Séléné, déesse grecque de la Lune, en écho au tellure, dont le nom vient de la Terre. Le sélénium est classé parmi les non-métaux, une famille qui réunit des éléments aux propriétés diverses : les non-métaux ne se comportent pas tous de la même façon.
Pourquoi réagit-il à la lumière ?
Certaines formes du sélénium sont photoconductrices : leur conductivité électrique augmente lorsqu’elles sont exposées à la lumière. La conductivité désigne la capacité d’un matériau à laisser passer le courant. Cette réponse à l’éclairage a permis de concevoir des dispositifs capables de détecter ou de mesurer la lumière, comme des cellules photoélectriques et des posemètres photographiques. Le sélénium a aussi servi dans les tambours photosensibles de photocopieurs et d’imprimantes.
Le matériau a également été utilisé dans des redresseurs, des composants qui convertissent un courant alternatif en courant continu, ainsi que dans certaines cellules solaires. Ces usages historiques ne signifient pas qu’il soit aujourd’hui le matériau privilégié de toutes ces technologies : le silicium et d’autres matériaux ont pris une place importante dans l’électronique moderne. Le laboratoire Jefferson du département américain de l’Énergie décrit la variation de conductivité avec l’éclairage et plusieurs de ces applications (Jefferson Lab).
Quels autres usages ont ses composés ?
Le sélénium et ses composés interviennent aussi dans la fabrication du verre. Selon leur forme et leur dosage, ils peuvent contribuer à décolorer le verre ou à lui donner une teinte rouge, ainsi qu’aux émaux. Dans les alliages, l’ajout de sélénium peut faciliter l’usinage de certains aciers. Les applications dépendent donc de la composition utilisée : le sélénium élémentaire et un composé comme le dioxyde de sélénium ne sont pas interchangeables.
La place du sélénium dans le groupe 16 rappelle sa proximité chimique avec le soufre, mais ne suffit pas à prédire tous ses usages ou ses effets. Son intérêt industriel tient notamment à ses propriétés électriques et à sa capacité à former différents composés. Il faut également distinguer ces applications techniques du rôle biologique de traces de sélénium dans certains organismes : la présence d’un élément dans le vivant ne constitue pas, à elle seule, une indication de supplémentation ou d’usage médical.