硒化钠的应用

背景^[1][2]

硒作为生物体生命活动必需的一种微量元素，有重要生物学作用，有研究显示硒化钠(ss)对红细胞流变性有保护作用，对蛋白质的合成、糖代谢、生物氧化等都有影响，同时，硒对维持内环境稳定也相当重要。体内的硒水平降低引起机体多种血管活性物质的代谢紊乱和冠状动脉平滑肌对刺激的敏感性增强，低硒通过影响体内前列环素(PGI：)和血栓烷素(TXA )的平衡对血小板的活性和凝集作用以致对微循环功能产生重要作用。但其对心肌I/R时氧应激损伤的作用还不清楚。

硒化钠Na₂Se，白色至红色晶体， 有吸湿性，在高于875℃ 时分解，在水中分解放出硒化氢，不溶于氨。十水合物为针状固体。在空气中转变为红色或棕色。② Na₂Se·6H₂O棱形晶体。熔点40℃，在空气 中吸收水分和二氧化碳分解为碳酸钠和硒。将硒加 入钠的氨溶液中反应而制得。目前制备硒化钠的效率差，且无法实现原位烘干，精确配制原料难度较大，制备速度慢，合成量少，无法实现原位烘干，对高温真空干燥箱要求极高等问题。

应用^[3][4][5]

1. 用于制备一种油井多体系长效防垢剂

按照重量份的原料包括：氟硼酸7-11份、脂肪醇聚氧乙烯醚3-5份、羟基五甲叉膦酸15-20份、盐酸3-5份、氢氟酸2-4份、维生素C0.05-0.06份、乌洛托品3-4份、硒化钠水溶液0.001-0.002份、甲醇15-25份、葡萄糖酸钠8-12份、抗坏血酸钠6-8份、乙二胺二邻苯基乙酸钠1-3份、聚醚类高分子螯合剂15-25份、乳化剂5-10份、稳定剂3-5份，所述的乳化剂为聚氧乙烯羧酸钠，所述的稳定剂为聚顺丁烯二酸钾。

上述制剂具有分散、增溶、晶体畸变及静电斥力的作用，在地层岩石表面的吸附或化学反应使其滞留在地层孔隙中，在产出液或注入水作用下缓慢释放，起到长效防垢的作用，从而提高油井的产液量产油量，达到稳产增产的目的。

2. 用于合成硒锗钠。

硒锗钠（Na2Ge2Se5，简称NGSe）是一种新型红外非线性材料。2012年，Journal of Solid State Chemistry，Volume 195报道了美国材料学家M. Kanatzidis合成NGSe多晶，并利用多晶测定该材料部分物化性质。硒锗钠具有透光波段宽(0.52～18.2μm)、非线性系数大（约为ZGP晶体2倍）、双折射适宜、禁带宽度大(2.38eV)、可采用技术成熟1.06μm Nd:YAG泵浦等优良特性；且其为一致熔融化合物，熔点仅为576℃，是一种极具潜质的红外非线性晶体材料。

但是，由于合成硒锗钠的原料金属Na极为活泼，制备过程中对环境的要求较高；同时金属Na和单质Se反应剧烈，不能采用直接化学合成的技术路线进行合成。目前合成硒锗钠多晶的可行方案主要是通过硒化钠、Ge、Se按照化学计量比1：2：4配比进行固相合成，其中高纯、单相Na2Se原料是制备硒锗钠多晶的基础和关键。

3. 制备一种硒化锌纳米透明陶瓷。

以硒化锌为材料制 备的透明陶瓷可用来制作全反射镜，半反射镜，扩束镜，平场透镜，中红外镜片，远红外 10.6Um/CO2大小功率激光器上各种平凸透镜，凸凹月牙切割透镜，镀金反射镜，圆偏振镜， 扩束镜，平场透镜等。在现有技术中都是采用化学气相沉积方法合成硒化锌材料，虽然其光学性能好，但机械性能较差。

有研究发明一种硒化锌纳米透明陶瓷，主要包括以下原料，由重量份数计：醋酸锌5-15份、醋酸亚铁5-15份、硒化钠10-20份、甲基丙烯酸0.1-0.5份、乙酸0.5-2份、氨水1-5份、甲醇20-40份、分散剂0.5-5份、pH调节剂2-6份、无水乙醇40-80份、去离子水20-80份、烧结助剂1-5份。制得的透明陶瓷不仅光学性能好，而且有较强的机械性能，不易碎裂。

4. 一种三次采油后期油井清防垢剂。

各组分重量百分比为：羟基五甲叉膦酸：15.2~17.8%；盐酸：3.5~4.0%；氢氟酸：3.0~3.2%；维生素C：0.05~0.06%；膦基聚马来酸酐防垢剂：21.5~24%；乌洛托品：2.5~3.0%；USP2烷基为十五烷基：5.7~6.2%；C12-C18脂肪醇聚氧乙烯(10)醚：2.5~3.0%；浓度为0.3~0.5%的硒化钠水溶液：0.001~0.0015%；甲醇：15~20%；其余为水；各组分重量百分比之和为100%。效果是：在油井日常维护时，加入三次采油后期油井内，能清除或减缓油井垢沉积，延长检泵周期。以每采出一升采出液加入油井环空50~75mg，能延长油井检泵周期1~2倍。

制备^[6]

无机化合物硒化钠的制备方法，包括以下步骤：

1）在充入高纯氩气保护的真空手套箱内，将金属钠和单质硒按摩尔比为2：1放入反应器内然后再将反应器密封移出真空手套箱；

2）将反应器内抽至高真空，然后充入高纯氮气，再抽至高真空，如此反复抽高真空、充氮气清洗、抽高真空3～4次；

3）将反应器浸于冷却池中，然后向反应器内通入液氨，使金属钠完全溶解于液氨中；

4）向反应器内通入高纯氮气，将反应器内经气化的氨进行排出来；

5）对反应器内混合液进行搅拌1～2小时，促进金属钠与单质硒均匀、充分反应；

6）移走冷却池，加速液氨的气化而被氮气带出反应器，等液氨气化完成后，将反应器内抽至真空；

7）对反应器进行加热，然后冷却至室温、取料得硒化钠成品。

将金属Na和单质Se从配料阶段到化合反应过程始终保持与空气隔绝，有效保证原料以及合成硒化钠的纯度。反应器内中气压始终保持在-0.1～0.05 MPa，保证了该化学反应过程中的安全性。向反应器内通入液氨用于做反应介质，反应结束后通过高纯氮气将反应器内液氨气化而排出反应器，从而防止由于氨气挥发致使反应腔内压强过大，同时保证反应过程无杂质掺入。装置如下：

主要参考资料

[1] 杨煜, 杨成君, 曲成刚, 等. 硒化钠对高龄大鼠心肌氧化应激的保护作用[D]. , 2012.

[2] 化学物质辞典

[3] CN201610213924.9 一种油井多体系长效防垢剂

[4] CN201610386957.3一种硒化锌纳米透明陶瓷及其制备方法

[5] CN201110057778.2一种三次采油后期油井清防垢剂

[6] CN201410025610.7 无机化合物硒化钠的制备方法及其装置