Selen

Z Wikipedii, wolnej encyklopedii
Skocz do: nawigacji, wyszukiwania
Selen
arsen ← selen → brom
Wygląd
szary (α), czerwony (β) lub czarny (bezpostaciowy)
selen czarny, szary (α) i czerwony (β)
selen czarny, szary (α) i czerwony (β)
Widmo emisyjne selenu
Widmo emisyjne selenu
Ogólne informacje
Nazwa, symbol, l.a. selen, Se, 34
(łac. selenium)
Grupa, okres, blok 16, 4, p
Stopień utlenienia ±II, IV, VI
Właściwości metaliczne niemetal
Właściwości tlenków silnie kwasowe
Masa atomowa 78,971(8)[a][3] u
Stan skupienia stały
Gęstość 4,790 g/cm³
Temperatura topnienia 221 °C
Temperatura wrzenia 684,65 °C
Numer CAS 7782-49-2
PubChem 6326970[4]
Jeżeli nie podano inaczej, dane dotyczą
warunków normalnych (0 °C, 1013,25 hPa)
Commons Multimedia w Wikimedia Commons
Wikisłownik Hasło selen w Wikisłowniku

Selen (Se, łac. selenium) – pierwiastek chemiczny z grupy niemetali w układzie okresowym.

Znanych jest kilkanaście jego izotopów z przedziału mas 65–91, z których trwałych jest 6.

Pierwiastek ten został odkryty w roku 1817 przez J. J. Berzeliusa. Nazwa pochodzi od Σελήνη (selene), greckiej nazwy Księżyca;nazwano go tak, ponieważ zawsze występuje razem z tellurem, którego nazwa wywodzi się od tellus, czyli po łacinie Ziemia.

Występowanie i otrzymywanie[edytuj | edytuj kod]

Występuje w skorupie ziemskiej w ilości 0,05 ppm jako zanieczyszczenie niektórych rud siarczkowych. Przemysłowo pozyskuje się go jako produkt uboczny rafinacji rud miedzi i siarki. Doprowadzony do postaci tlenku (SeO2) selen rozpuszcza się w kwasie azotowym. Następnie przepuszcza się przez tak otrzymany roztwór dwutlenek siarki. Wolny selen wytrąca się jako czerwony osad (odmiana alotropowa beta). Laboratoryjnie selen otrzymuje się redukując hydrazyną kwas selenowy (H2SeO4).

Z punktu widzenia odżywiania bogatym źródłem selenu jest pszenica, ryż brązowy, owies, pestki dyni, a także drób, półtłuste mleko, chude mięso i ryby.[potrzebne źródło]

Zastosowania[edytuj | edytuj kod]

Dzięki zależności przewodnictwa elektrycznego od naświetlenia selen znalazł zastosowanie w fotokomórkach i kserokopiarkach, a jego związki są stosowane w ogniwach fotowoltaicznych; jako półprzewodnik wykorzystywany był przez kilkadziesiąt lat w prostownikach selenowych (zanim nie wyparły go prostowniki funkcjonujące w oparciu o inne materiały, najpierw german, a obecnie najczęściej krzem). Ponadto używany jest jako dodatek do szkła i stali. Siarczek selenu (SeS2) stosowany jest w szamponach przeciwłupieżowych i w lekach przeciwgrzybiczych, a selenian sodu (Na2SeO3) jest silnym insektycydem.

Właściwości chemiczne[edytuj | edytuj kod]

Z racji położenia w układzie okresowym selen właściwościami nieco przypomina siarkę. Kwas selenowy (H2SeO4), podobnie jak kwas siarkowy, jest kwasem mocnym o silnych właściwościach utleniających (jednak znacznie silniejszych niż kwas siarkowy). W odróżnieniu od kwasu siarkowego, ani jego spalanie, ani odwadnianie nie prowadzi do uzyskania trójtlenku selenu (SeO3). Selenki (Se2−) w środowisku zasadowym łatwo przechodzą na wyższe stopnie utlenienia.

W wyniku reakcji selenu z chlorem powstaje brązowa ciecz Se2Cl2, która po ogrzaniu dysproporcjonuje do czystego selenu i bezbarwnego czterochlorku selenu (SeCl4).

Odmiany alotropowe[edytuj | edytuj kod]

Selen ma trzy odmiany alotropowe. Odmiana α to tzw. selen szary lub metaliczny, o kolorze srebrzystoszarym, kruchy. Utlenia się on na powietrzu powoli, nie reaguje z wodą, lecz reaguje zarówno z kwasami, jak i zasadami. Odmiana β (selen czerwony) to czerwone ciało amorficzne. Jest bardzo reaktywny, pali się na powietrzu i gwałtownie reaguje z wodą. Odmiana γ to szkliste szaroróżowe ciało stałe. Jest to odmiana pośrednia między odmianami alfa i beta – uzyskuje się ją, gwałtownie schładzając ciekły selen. Handlowo dostępny jest także bezpostaciowy selen czarny[6].

Związki[edytuj | edytuj kod]

Selen tworzy związki analogiczne do związków siarki, np.

Znaczenie biologiczne[edytuj | edytuj kod]

Selen jest jednym z niezbędnych mikroelementów i musi być dostarczany w pożywieniu. Zawartość selenu w produktach spożywczych różni się znacznie, co związane jest z dużymi różnicami w zawartości selenu w glebie i wodzie w różnych częściach świata. Gleby na terenie Polski są uważane za ubogie w selen.

Źródła selenu w pożywieniu: zboża, mięso, jaja, nabiał, ryby i skorupiaki. Nie wszystkie pokarmy są dobrym źródłem selenu, bowiem pierwiastek ten nie w każdej postaci jest dobrze wchłaniany w przewodzie pokarmowym. Podstawową rolę w biodostępności odgrywa forma chemiczna selenu[7]. Najwyższą bioprzyswajalnością charakteryzuje się selen pozyskiwany z drożdży[8][9]. Wchłanianie selenu wzmagają białka małomolekularne oraz witaminy (głównie A, E, C). Synergiczne działanie selenu z witaminą E przyczynia się do opóźniania procesów starzenia oraz przyspieszenia regeneracji komórek.

Jest on konieczny do prawidłowego funkcjonowania układów enzymatycznych. Najważniejszą jego funkcją jest tworzenie silnego antyutleniacza, enzymu zwanego peroksydazą glutationową. Chroni on czerwone krwinki i błony komórkowe przed szkodliwym wpływem wolnych rodników.

Ważny jest także dla funkcjonowania układu odpornościowego oraz tarczycy. Wraz z innymi przeciwutleniaczami chroni serce przed działaniem wolnych rodników, pomaga w walce z depresją, przemęczeniem i nadmierną nerwowością. Redukuje ilość szkodliwych związków przyczyniających się do powstawania reumatoidalnego zapalenia stawów – podawanie selenu łagodzi objawy choroby aż u 40% chorych.

U mężczyzn połowa selenu akumulowanego w organizmie znajduje się w jądrach i gruczołach płciowych, a także w produkowanej przez nich spermie, wpływając w ten sposób na podtrzymanie sprawności seksualnej mężczyzn[10].

Selen zapobiega powstawaniu zmian nowotworowych w różnych narządach i tkankach. Liczne badania potwierdzają, że selen zmniejsza ryzyko występowania wszystkich nowotworów a w szczególności raka wątroby, prostaty, jelita grubego oraz raka płuc[11][12]. Bardzo ważne znaczenie odgrywa suplementacja selenem przez palaczy, którzy szczególnie są narażeni na raka płuc, bowiem selen zmniejsza ryzyko zachorowania na raka płuc przez palaczy. W celu potwierdzenia roli selenu w zapobieganiu powstawania zmian nowotworowych, międzynarodowa grupa naukowców z Danii, Szwecji oraz Wielkiej Brytanii prowadzi szeroko zakrojone randomizowane badanie "Prevention of Cancer by Intervention with Selenium" (PRECISE)[13]. Amerykańska organizacja Food and Drug Administration (FDA) zezwoliła producentom selenowanych suplementów na podanie wskazań zdrowotnych informujących, że "suplementacja selenem może zmniejszyć ryzyko pewnych rodzajów raka"

Polskie normy dziennego zapotrzebowania na selen[14]
Kto Norma w µg/dobę
niemowlęta 10-15
dzieci 20-30
dziewczęta 10-12 lat 45
dziewczęta >12 lat 60
kobiety w ciąży 65
kobiety karmiące 75
chłopcy 10-12 lat 45
chłopcy 13-15 lat 60
chłopcy >15 r.ż i mężczyźni 70

Zalecane (przez amerykańską agencję FDA) dobowe spożycie selenu wynosi dla osób dorosłych 55 mikrogramów. Praktycznie, stosując normalną dietę nie ma możliwości wytworzenia niedoboru selenu[potrzebne źródło]. Konieczność suplementacji selenu występuje u palaczy, u mieszkańców terenów ubogich w selen, u osób pozostających na całkowitym żywieniu pozajelitowym (pareneteralnym), osoby z ciężkim uszkodzeniem funkcji wchłaniania składników pokarmowych (np. choroba Leśniowskiego-Crohna, stan po usunięciu znacznej części jelita cienkiego). Suplementacja diety selenem jest zalecana w leczeniu chorób sercowo-naczyniowych, niepłodności, zapalenia trzustki i astmy. Ponadto badania epidemiologiczne potwierdziły, że obniżone spożywanie selenu może być jednym z istotnych czynników zwiekszających ryzyko występowania nowotworów u ludzi[15].

Nadmiar selenu jest szkodliwy i uważa się że przekroczenie dawki 400 mikrogramów na dobę może prowadzić do objawów zatrucia. Jednakże ryzyko przedawkowania przy stosowaniu naturalnych preparatów selenowych jest niewielkie (dawki nawet do 800 µg dziennie nie okazały się toksyczne).

Niedobór selenu przyczynia się do ograniczenia sprawności układu odpornosciowego oraz w niektórych przypadkach do intensyfikacji postępów choroby. Niedobór selenu stwierdza się również w przypadku reumatoidalnego zapalenia stawów. Rozpowszechnienie występowania objawów niedoboru selenu w ogólnej populacji jest następstwem niewystarczającej podaży selenu w diecie, która wynika z małej zawartości tego pierwiastka w glebie na niektórych obszarach ziemi (także w Polsce, gdyż Polska należy do krajów o niskiej zawartości selenu w glebie)[16]. Niedobór objawia się powiększeniem i niewydolnością serca, a także objawami wola, i niedoczynności tarczycy. Czyni również organizm bardziej podatnym na działanie związków rakotwórczych. Niedobór u kobiet w ciąży może powodować nieodwracalne zmiany płodu, zwiększa ryzyko zachorowania na choroby serca i wątroby.

Uwagi

  1. Liczba w nawiasie oznacza niepewność ostatniego podanego miejsca po przecinku.

Przypisy

  1. 1,0 1,1 Informacje o klasyfikacji i oznakowaniu substancji według Rozporządzenia 1272/2008, zał. VI: Selen (pol.) w bazie European chemical Substances Information System. Instytut Ochrony Zdrowia i Konsumenta. [dostęp 2011-10-01].
  2. Selen (ang.). Karta charakterystyki produktu Sigma-Aldrich dla Stanów Zjednoczonych. [dostęp 2011-10-01].
  3. Standard Atomic Weights Revised v2 (ang.). IUPAC, 2013-09-24. [dostęp 2013-10-09].
  4. Selen – podsumowanie (ang.). PubChem Public Chemical Database.
  5. Selen (pol.). Karta charakterystyki produktu Sigma-Aldrich dla Polski. [dostęp 2011-10-01].
  6. Karta charakterystyki selenu czarnego (pol.). Merck KGaA. [dostęp 2009-10-13].
  7. Kuczyńska J., Biziuk M.:Biochemia selenu i jego monitoring w materiałach biologicznego pochodzenia ludzkiego. Ecological Chemistry and Engineering, 2007, 14, 47-64
  8. Bugel S., Larsen E.H., Steenberg L.C., Moesgaard S et al.: Selenium from a high Se yeast supplement is well absorbed and retained in humans. Metal ions in Biology & Medicine: 8: 206-209 (2004)
  9. Larsen E.H., Moesgaard S., Paulin H., Rayman M et al.: Speciation and bioavailability of selenium in yeast-based intervention agents used in cancer chemoprevention studies. J. Assc. Off. Anal. Chem.: 87:1:225-232 (2004)
  10. Scott R., MacPherson A., Yates R.W., Hussain B., Dixon J.: The effect of oral selenium supplementation on human sperm motility. Br. J. Urol:82:1:76-80 (1998)
  11. Knekt P, Marniemi J, Teppo L, Heliövaara M, Aromaa A. Is low selenium status a risk factor for lung cancer?. Am J Epidemiol. 1998, 148 (10) 975-982.
  12. Rayman M.P.: Selenium in cancer prevention:review of the evidence and mechanism of action. Proceedings of the Nutrition Society, 2005, 64, 527-542
  13. National Food Institute, Technical University of Denmark
  14. Gertig H., Przysławski J, Bromatologia. Zarys nauki o żywności i żywieniu, PZWL, 2006
  15. Rayman M.P.: The importance of selenium to human health. Lancet, 2000, 356, 233-241
  16. Wasowicz W, Gromadzinska J, Rydzynski K, Tomczak J. Selenium status of low-selenium area residents: Polish experience. Toxicol Lett. 2003 Jan 31;137(1-2):95-101

Linki zewnętrzne[edytuj | edytuj kod]

Star of life.svg Zapoznaj się z zastrzeżeniami dotyczącymi pojęć medycznych i pokrewnych w Wikipedii.