Wat is waterstofselenide?

Waterstofselenide, H2Se, is een anorganisch chemisch gas bij kamertemperatuur dat een schadelijke geur heeft die doet denken aan verval of rotte eieren zoals waterstofsulfide, waaraan het nauw verwant is. Het gas is kleurloos en brandbaar en kan bij blootstelling acute longschade, oogletsel en overlijden veroorzaken, hoewel er in 2011 geen menselijke dodelijke slachtoffers in de VS zijn gemeld. Dit is mogelijk te wijten aan het feit dat het zwaarder is dan lucht zodat het zinkt naar de vloer van een kamer, en het oxideert snel in rood selenium wanneer het in contact komt met slijmvliezen. Rood selenium is een vaste allotroop van metallisch selenium dat een veel lager toxiciteitsniveau heeft.

Waar waterstofsulfide verandert in een vaste stof met het contact van interne huidoppervlakken bij de mens, vereist deze blootstelling aan rode seleniumniveaus 6.700 milligram per 1/10 kilogram lichaamsgewicht om een ​​sterftecijfer van 50% te hebben bij dierproeven, wat een veel hoger tolerantieniveau dan voor H2Se. Ethanol heeft een dosis van 7000 mg per 1/10 van een kilogram lichaamsgewicht voor een sterftecijfer van 50%, wat een equivalent risiconiveau is. Dit plaatst rood selenium in een klasse die volgens de huidige chemische normen als niet-toxisch wordt beschouwd en maakt het iets praktischer om met waterstofselenide in industriële processen te werken.

De Centers for Disease Control (CDC) in de VS hebben echter geschat dat het toxiciteitsniveau van waterstofselenidegas in zijn oorspronkelijke vorm een ​​onmiddellijk gevaar voor leven en gezondheid (IDLH) heeft van slechts twee delen per miljoen. In tests op cavia's die gedurende twee uur werden blootgesteld aan niveaus van 1,8 delen per miljoen, stierf 12,5% van de testdieren en dit percentage steeg tot 25% sterfgevallen met vier uur blootstelling aan 2,1 delen per miljoen. De toegestane blootstellingslimiet (PEL) voor waterstofselenide in de VS is vastgesteld op 0,05 delen per miljoen.

Omdat waterstofselenide oplosbaar is in water, worden ook blootstellingslimieten vastgesteld voor onbedoelde introductie in drinkwatervoorraden. In de VS is deze veilige limiet vastgesteld op 0,01 milligram per liter water door de Environmental Protection Agency (EPA). In Europese landen zoals Duitsland worden veilige blootstellingslimieten zelfs nog lager geacht, met 0,008 milligram per liter water.

Ondanks deze nadelen is waterstofselenide een belangrijk industrieel gas. Het dient als industrieel zuur of oxidatiemiddel in de metaal- en halfgeleiderindustrie. Aangezien het gas het potentieel heeft om zeer explosief te zijn wanneer het wordt blootgesteld aan lucht of zelfs een verre vonk die een terugslag naar de broncontainer kan veroorzaken, wordt een waterstofselenidecilinder voor het opslaan van het gas op minder dan één drukatmosfeer gehouden om de mogelijkheid te minimaliseren van het lekken van gas. Als industriële chemische stof wordt het gewoonlijk geleverd in concentraties van 99,99% zuiverheid met sporenelementen van waterstofsulfide en andere aanwezige gassen zoals stikstof en methaan. Opslagcontainers zijn gemaakt van met koolstof versterkt staal en zijn ontworpen om het gas gedurende een geschatte houdbaarheid van 18 maanden vast te houden voordat ze enig risico op degradatie vormen.