Co wiemy o selenu? Na szkolnych lekcjach chemii mówiono nam, że selen jest pierwiastkiem chemicznym, mogliśmy rozwiązywać różne równania chemiczne i obserwować reakcje z jego udziałem. Ale w układzie okresowym jest tak wiele pierwiastków, że nie da się objąć całej ilości informacji. Dlatego wszystko jest powiedziane dość krótko.
W tym artykule możesz szczegółowo zapoznać się z pierwiastkiem zwanym "selen". Co to jest, jakie ma właściwości, gdzie w przyrodzie występuje ten pierwiastek i jak jest wykorzystywany w przemyśle. Ponadto ważne jest, aby wiedzieć, jaki ma wpływ na nasz organizm.
Co to jest selen
Selen (pierwiastek Selen) to pierwiastek chemiczny, analog siarki, który należy do 16 grupy (według wcześniejszej klasyfikacji - do 6) układu okresowego. Liczba atomowa pierwiastka wynosi 34, a masa atomowa 78,96. Pierwiastek wykazuje głównie właściwości niemetaliczne. W naturze selen jest kompleksem sześciu izotopów, który zwykle towarzyszy siarce. Oznacza to, że znajduje się w miejscach, w których wydobywa się siarkę. Tak więc tajemniczy selen -co to jest i dlaczego jest tak cenne? Ma wiele przydatnych właściwości.
Historia odkrycia selenu
Ten pierwiastek chemiczny został odkryty przez szwedzkiego chemika i mineraloga Jönsa Jakoba Berzeliusa w 1817 roku.
W literaturze naukowej znajduje się historia odkrycia minerału, opowiedziana przez samego naukowca.
Mówi, że w tym czasie wraz z innym naukowcem, Johanem Gottliebem Ganem (który zasłynął jako odkrywca manganu i badał jego właściwości), badał metodę produkcji kwasu siarkowego w mieście Gripsholm.
W trakcie eksperymentów laboratoryjnych z kwasem siarkowym znaleziono czerwone osady z domieszką substancji o jasnobrązowym odcieniu. Podczas interakcji z dmuchawką wydobywał się lekki, rzadki zapach z materiałów osadowych i ołowiany koralik. Berliński naukowiec Martin Klaproth twierdził, że obecność charakterystycznego zapachu wskazuje na obecność telluru. Kolega Berzeliusa zauważył również, że w kopalniach, w których wydobywana jest ta siarka na kwas (w Falun), podobny zapach jest również wyczuwalny.
Mając nadzieję na znalezienie w roztworze rzadkiego, niedawno odkrytego metalu (tellu), naukowcy zaczęli bardziej szczegółowo badać osad, ale bezskutecznie. Po tym, jak Berzelius zebrał wszystkie produkty, które nagromadziły się w ciągu kilku miesięcy pozyskiwania kwasu siarkowego poprzez spalanie siarki, a także zaczął eksplorować.
Badania wykazały, że nowy, wcześniej nieznany pierwiastek ma podobne właściwości do telluru, ale nim nie jest. Więc układ okresowy zyskał nowy pierwiastek- selen.
Pochodzenie nazwy elementu
Historia powstania nazwy nowego elementu jest dość ciekawa. Układ okresowy pierwiastków Mendelejewa definiuje nowy pierwiastek jako selen (Se). Swoją nazwę wzięła od nazwy naszego naturalnego satelity.
Początkowo w publikacjach rosyjskich pierwiastek nazywano selenem (w dziesiątych latach XIX wieku). Później, po 1835 roku, przyjęto nazwę „selen”.
Właściwości selenu
Formuła selenu – Se. Temperatura topnienia substancji wynosi 217 (α-Se) i 170-180 stopni Celsjusza (β-Se), a wrze w temperaturze 6850.
Stan utleniania, który wykazuje selen w reakcjach: (-2), (+2), (+4), (+6), jest odporny na powietrze, tlen, wodę, kwas solny i rozcieńczony siarkowy kwas.
Rozpuszcza się w wysokim stężeniu kwasu azotowego, woda królewska, rozpuszcza się dłużej w środowisku alkalicznym z utlenianiem.
Kształty selenu
Istnieją dwie modyfikacje selenu:
- Krystaliczny (jednoskośne selenowe formy a i b, heksagonalne formy g selenu).
- Amorficzny (sproszkowane, koloidalne i szkliste formy selenu).
Modyfikacja amorficznego czerwonego selenu. Co to jest? Jedna z niestabilnych modyfikacji elementu. Sproszkowane i koloidalne formy selenu uzyskuje się poprzez redukcję substancji z roztworu kwasu selenowego H2SeO3.
Czarny szklisty selen można uzyskać przez podgrzanie elementu o dowolnej modyfikacji do temperatury220 stopni Celsjusza z szybkim chłodzeniem.
Sześciokątny selen ma szary kolor. Tę modyfikację, najbardziej stabilną termodynamicznie, można również uzyskać przez podgrzanie do temperatury topnienia z dalszym chłodzeniem do temperatury 180-210 stopni Celsjusza. Taki reżim temperaturowy trzeba wytrzymać przez jakiś czas.
Tlenek selenu
Istnieje wiele tlenków, które powstają w wyniku oddziaływania selenu i tlenu: SeO2, SeO3, SeO, Se 2O5. Jednocześnie SeO2 i SeO3 są bezwodnikami selenu (H2SeO3) i kwasy selenowe (H2SeO4), które tworzą sole seleninu i selenianu. SeO2 (wysoce rozpuszczalny w wodzie) i jest najbardziej stabilny.
Ciekawe eksperymenty z selenem
Przed rozpoczęciem eksperymentów z tym pierwiastkiem warto pamiętać, że wszelkie związki z selenem są trujące, dlatego konieczne jest podjęcie wszelkich środków bezpieczeństwa, np. noszenie sprzętu ochronnego i prowadzenie reakcji pod wyciągiem.
Kolor selenu pojawia się w przyjemnej reakcji. Jeśli dwutlenek siarki, który jest dobrym środkiem redukującym, zostanie przepuszczony przez kolbę z kwasem selenowym, powstały roztwór zmieni kolor na żółty, następnie pomarańczowy, a na końcu krwistoczerwony.
Słaby roztwór umożliwi otrzymanie amorficznego koloidalnego selenu. Jeśli stężenie kwasu selenowego jest wysokie, to podczas reakcji wytrąca się proszek o barwie czerwonej do bordowej. To będzieamorficzna sproszkowana forma pierwiastkowa selenu.
Aby doprowadzić substancję do stanu szklistego, należy ją podgrzać i mocno schłodzić. Kolor zmieni się na czarny, ale czerwony odcień można zobaczyć tylko wtedy, gdy spojrzysz na światło.
Krystaliczny jednoskośny selen będzie nieco trudniejszy do uzyskania. Aby to zrobić, weź niewielką ilość czerwonego proszku i wymieszaj z dwusiarczkiem węgla. Do naczynia z mieszaniną należy podłączyć chłodnicę zwrotną i gotować przez 2 godziny. Wkrótce zacznie tworzyć się jasnopomarańczowa ciecz z lekkim zielonym odcieniem, którą należy powoli odparować w pojemniku pod bibułą filtracyjną.
Stosowanie selenu
Selen został po raz pierwszy użyty w przemyśle ceramicznym i szklarskim. O tym mówi nam „Podręcznik rzadkich metali” z wydania z 1965 r.
Selen jest dodawany do masy szklanej w celu odbarwienia szkła, aby wyeliminować zielonkawy odcień, który daje domieszkę związków żelaza. Do uzyskania szkła rubinowego w przemyśle szklarskim stosuje się związek selenu i kadmu (kadmoselit CdSe). W produkcji ceramiki kadmoselit nadaje jej czerwony kolor, a także plami emalie.
Niewielka ilość selenu jest używana jako wypełniacz w przemyśle gumowym, a także w przemyśle stalowym, aby uzyskać drobnoziarniste stopy.
Większość technologii półprzewodnikowych jest wykonywana przy użyciu selenu. To był główny powód wzrostu kosztów takiej substancji,jak selen. Cena wzrosła z 3,3 USD do 33 USD za kilogram odpowiednio w latach 1930 i 1956.
Koszt selenu na światowym rynku w 2015 roku wyniósł 68 USD za 1 kg. Natomiast w 2012 roku kilogram tego metalu kosztował około 130 dolarów za kilogram. Popyt na selen (cena to potwierdza) spada z powodu wysokiej podaży.
Substancja jest również szeroko stosowana w produkcji sprzętu fotograficznego.
Obecność selenu w ludzkim ciele
Nasze ciało zawiera około 10-14 miligramów tej substancji, która jest skoncentrowana w większym stopniu w narządach takich jak wątroba, nerki, serce, śledziona, jądra i powrózki nasienne u mężczyzn, a także w jądrach komórek.
Zapotrzebowanie organizmu na taki pierwiastek śladowy jak selen jest niskie. Tylko 55-70 mikrogramów dla dorosłych. Za maksymalną dawkę dobową uważa się 400 mikrogramów. Istnieje jednak choroba zwana chorobą Keshana, która pojawia się, gdy ten pierwiastek jest niedobory. Do lat 60. selen był uważany za substancję toksyczną, która ma negatywny wpływ na organizm człowieka. Jednak po szczegółowych badaniach wyciągnięto przeciwne wnioski.
Często w przypadku wykrycia patologicznej zawartości selenu lekarze mogą przepisać specjalne preparaty zawierające połączenie cynku, selenu i magnezu, które w połączeniu uzupełnią jego niedobór w organizmie. Oczywiście nie wykluczając żywności zawierającej selen.
Wpływ na ciało
Selen odgrywa bardzo ważną rolę w tym procesiefunkcje życiowe organizmu:
- aktywuje układ odpornościowy – „stymuluje” leukocyty, aby aktywniej oddziaływać na szkodliwe mikroorganizmy (wirusy);
- spowalnia proces starzenia się organizmu;
- zmniejsza ryzyko arytmii, nagłej śmierci wieńcowej lub niedotlenienia poprzez spowolnienie utleniania cholesterolu;
- przyspiesza przepływ krwi do mózgu, aktywując aktywność umysłową, łagodzi objawy depresji i depresji (zmęczenie, letarg, depresja i niepokój);
- spowalnia rozwój komórek nowotworowych o właściwościach antyoksydacyjnych;
- aktywnie selen zwalcza wolne rodniki;
- w interakcji z witaminą E działa jako środek przeciwzapalny.
Oczywiście nie można zignorować tak ważnej właściwości pierwiastka śladowego, jak pomoc w walce z niebezpiecznymi wirusami: HIV/AIDS, zapalenie wątroby, Ebola.
Z powodu obecności selenu wirus utrzymuje się w komórce; substancja zapobiega rozprzestrzenianiu się wirusa po całym ciele. Ale jeśli nie ma wystarczającej ilości selenu, to jego funkcja nie działa poprawnie.
Przyjmowanie selenu w połączeniu z jodem pomoże zatrzymać postępującą chorobę tarczycy (niedobór tyroksyny), aw niektórych przypadkach pobudzi regresję choroby (częściej u dzieci).
Również w medycynie selen jest stosowany w zapobieganiu cukrzycy, ponieważ przyspiesza zużycie glukozy przez organizm.
Lek z witaminami może być przepisywany kobietom w ciąży. Pomaga radzić sobie z objawami zatrucia, łagodzi zmęczenie irozweseli cię.
Niedobór selenu
Dlaczego w organizmie może brakować takiej substancji jak selen? Co to jest – „niedobór selenu” i jak sobie z nim radzić? W rzeczywistości jest to nieprzyjemna choroba, mimo że występuje dość rzadko.
Ważne jest, aby wiedzieć, że największym wrogiem tej substancji są oczywiście węglowodany - skrobiowe, słodkie. W połączeniu z nimi selen jest bardzo słabo przyswajalny przez organizm, co może skutkować jego niedoborem.
Jakie są oznaki niedoboru? Przede wszystkim należy zauważyć, że wraz z niedoborem selenu zmniejszy się wydajność i ogólny nastrój.
Brak selenu osłabia układ odpornościowy, w wyniku czego organizm staje się bardziej podatny na różne choroby, zarówno psychiczne, jak i fizyczne.
Ponadto przy niedoborze tej substancji w organizmie zaburzony zostaje proces przyswajania witaminy E.
Główne objawy niedoboru selenu to: bóle mięśni i stawów, przedwczesne zmęczenie, anemia, zaostrzenie chorób nerek i trzustki.
Ale jeśli odczuwasz którykolwiek z objawów, w żadnym wypadku nie powinieneś samoleczenia lekami. Koniecznie odwiedź lekarza i skonsultuj się z potrzebą zażywania niektórych leków. W przeciwnym razie możesz samodzielnie spowodować nadmiar selenu, co w niektórych przypadkach jest gorsze. Na przykład, jeśli osoba z rakiem przyjmuje selen w niekontrolowany sposób, chemioterapia (chemioterapia) może nie działać.
Nadmiar selenu
Nasycenie selenem ma również negatywny wpływ na organizm. Głównymi objawami nadwyżki są: uszkodzenia włosów i paznokci, uszkodzenia zębów, zmęczenie i trwałe załamania nerwowe, utrata apetytu, pojawienie się zapalenia skóry, zapalenia stawów, a także zażółcenie i łuszczenie się skóry.
Ale jeśli nie pracujesz w kopalniach selenu lub nie mieszkasz w pobliżu miejsc, w których ta substancja jest wydobywana, to nie możesz obawiać się nadmiaru selenu w organizmie.
Żywność bogata w selen
Najwięcej selenu znajduje się w mięsie i wątrobie – wieprzowej, wołowej, drobiowej, kaczej lub indyczej. Na przykład 100 gramów wątroby indyczej zawiera 71, a wieprzowina 53 mikrogramy selenu.
100 gramów mięsa ośmiornicy zawiera 44,8 mikrogramów selenu. Ponadto w diecie powinny znaleźć się pokarmy takie jak krewetki, czerwona ryba, jajka, kukurydza, ryż, fasola, kasza i soczewica jęczmienna, pszenica, groch, brokuły, nieaktywne drożdże piekarskie (poddane działaniu wody podgrzanej do 60 stopni). Nie zapomnij o orzechach – pistacje, migdały, orzechy włoskie i orzeszki ziemne również zawierają selen, choć w niewielkich ilościach.
Warto również pamiętać, że substancja jest tracona podczas przetwarzania żywności, żywność w puszkach i koncentraty zawierają o połowę mniej selenu niż żywność świeża. Dlatego, gdy tylko jest to możliwe, konieczne jest spożywanie jak największej ilości świeżej żywności z selenem.
