Przejdź do zawartości

Selen

Z Wikipedii, wolnej encyklopedii
Selen
arsen ← selen → brom
Wygląd
szary (α), czerwony (β) lub czarny (bezpostaciowy)
Selen czarny i czerwony (β)
Selen czarny 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 ± 0,008[5][a]

Stan skupienia

stały

Gęstość

4,790 g/cm³

Temperatura topnienia

220 °C[1]

Temperatura wrzenia

685 °C[2]

Numer CAS

7782-49-2

PubChem

6326970

Jeżeli nie podano inaczej, dane dotyczą
warunków normalnych (0 °C, 1013,25 hPa)

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.

Został odkryty w roku 1817 przez J.J. Berzeliusa. Nazwa pochodzi od Selene (stgr. Σελήνη), greckiej nazwy Księżyca i bogini która go uosabiała. Berzelius nazwał go tak, ponieważ występuje razem z tellurem, którego nazwa wywodzi się od tellus, czyli po łacinie „Ziemia”. Chciał przy tym zaznaczyć, że selen nie jest „z tej samej ziemi” co tellur i różni się od niego właściwościami[7].

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 (SeO
2
) 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 otrzymuje się go, redukując hydrazyną kwas selenowy (H
2
SeO
4
).

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 (SeS
2
) stosowany jest w szamponach przeciwłupieżowych i w lekach przeciwgrzybiczych, a selenian sodu (Na
2
SeO
3
) jest silnym insektycydem.

Właściwości chemiczne

[edytuj | edytuj kod]

Jako tlenowiec selen właściwościami nieco przypomina siarkę. Kwas selenowy(VI) (H
2
SeO
4
), podobnie jak siarkowy, jest kwasem mocnym o silnych właściwościach utleniających (znacznie silniejszych niż kwas siarkowy). Ani spalanie selenu, ani odwadnianie kwasu selenowego nie prowadzi do uzyskania trójtlenku selenu (SeO
3
). Selenki (Se2−
) w środowisku zasadowym łatwo przechodzą na wyższe stopnie utlenienia.

W reakcji selenu z chlorem powstaje brązowa ciecz Se
2
Cl
2
, która po ogrzaniu dysproporcjonuje do czystego selenu i bezbarwnego czterochlorku selenu (SeCl
4
).

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) jest czerwonym ciałem bezpostaciowym. Jest bardzo reaktywny, pali się na powietrzu i gwałtownie reaguje z wodą. Odmiana γ jest szklistym szaroróżowym ciałem stałym, pośrednim między odmianami alfa i beta. Uzyskuje się ją, gwałtownie schładzając ciekły selen. Handlowo dostępny jest także bezpostaciowy selen czarny[8].

Związki

[edytuj | edytuj kod]

Selen tworzy związki analogiczne do związków siarki, np.

Znaczenie biologiczne

[edytuj | edytuj kod]

Selen – jeden z niezbędnych mikroelementów – 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[9]. Najwyższą bioprzyswajalnością charakteryzuje się selen pozyskiwany z drożdży[10][11]. 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 niektórych układów enzymatycznych. Organiczny związek selenu, selenocysteina, wchodzi w skład peroksydazy glutationowej, silnego antyutleniacza chroniącego czerwone krwinki i błony komórkowe przed szkodliwym wpływem wolnych rodników[potrzebny przypis]. Zachowanie odpowiedniego poziomu selenu jest istotne w zespole bezdechu sennego, który może prowadzić do stresu oksydacyjnego[12].

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 u 40% chorych[potrzebny przypis].

U mężczyzn selen jest częściowo akumulowany w jądrach. Znajduje się także w spermie. W zależności od stężenia selenu w spermie obserwowano różną ruchliwość plemników[13].

Wysoki poziom selenu w organizmie ludzkim był błędnie traktowany jako element skutecznej profilaktyki chorób nowotworowych np. nowotwór płuc[14][15]. Badania roli selenu w zapobieganiu powstawania zmian nowotworowych dały wynik negatywny[16].

Polskie normy dziennego zapotrzebowania na selen[17]
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

Konieczność suplementacji selenu występuje 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). Odpowiedni poziom selenu w pożywieniu jest ważny u osób, które są w trakcie leczeniu chorób sercowo-naczyniowych, niepłodności, zapalenia trzustki i chorób układu oddechowego[18].

Nadmiar selenu jest szkodliwy; uważa się, że przekroczenie dawki 400 mikrogramów na dobę może prowadzić do zatrucia.

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 (m.in. w Polsce)[19].

Historia odkrycia

[edytuj | edytuj kod]

Selen został odkryty przez szwedzkiego chemika Berzeliusa 6 stycznia 1818 roku. Naukowiec sprowadzał siarkę do swojej fabryki kwasu siarkowego w Gripsholm. Zauważył, że po przerobieniu siarki pochodzącej z Falunu na dnie ołowianych komór osadzał się czerwony proszek. Po wielu badaniach, wykluczył obecność telluru, a nowo odkrytemu pierwiastkowi nadał nazwę selen. Nazwa ta wzięła się z języka starogreckiego od słowa selene, w którym oznacza księżyc, natomiast tellur pochodzi od tellus, czyli ziemia. Berzelius chciał podkreślić, że nowy pierwiastek nie jest z tej samej ziemi co tellur. Być może chciał też zwrócić uwagę na pokrewieństwo tych dwóch pierwiastków[20].

  1. Duże różnice w składzie izotopowym tego pierwiastka w źródłach naturalnych nie pozwalają na podanie wartości masy atomowej z większą dokładnością (patrz: publikacja w otwartym dostępie – możesz ją przeczytać Thomas Prohaska i inni, Standard atomic weights of the elements 2021 (IUPAC Technical Report), „Pure and Applied Chemistry”, 94 (5), 2021, s. 573–600, DOI: 10.1515/pac-2019-0603 (ang.)).

Przypisy

[edytuj | edytuj kod]
  1. Farmakopea Polska X, Polskie Towarzystwo Farmaceutyczne, Warszawa: Urząd Rejestracji Produktów Leczniczych, Wyrobów Medycznych i Produktów Biobójczych, 2014, s. 4276, ISBN 978-83-63724-47-4.
  2. CRC Handbook of Chemistry and Physics, William M. Haynes (red.), wyd. 97, Boca Raton: CRC Press, 2016, s. 4-83, ISBN 978-1-4987-5429-3 (ang.).
  3. selenium, [w:] Classification and Labelling Inventory, Europejska Agencja Chemikaliów [dostęp 2015-04-10] (ang.).
  4. Selenium (nr 229865) (ang.) – karta charakterystyki produktu Sigma-Aldrich (Merck) na obszar Stanów Zjednoczonych. [dostęp 2011-10-01]. (przeczytaj, jeśli nie wyświetla się prawidłowa wersja karty charakterystyki)
  5. Thomas Prohaska i inni, Standard atomic weights of the elements 2021 (IUPAC Technical Report), „Pure and Applied Chemistry”, 94 (5), 2021, s. 573–600, DOI10.1515/pac-2019-0603 (ang.).
  6. Selen (nr 229865) – karta charakterystyki produktu Sigma-Aldrich (Merck) na obszar Polski. [dostęp 2011-10-01]. (przeczytaj, jeśli nie wyświetla się prawidłowa wersja karty charakterystyki)
  7. Ignacy Eichstaedt: Księga pierwiastków. Warszawa: Wiedza Powszechna, 1973, s. 252. OCLC 839118859.
  8. Karta charakterystyki selenu czarnego. Merck KGaA. [dostęp 2009-10-13]. (pol.).
  9. Joanna Kuczyńska, Marek Biziuk, Biogeochemia selenu i jego monitoring w materiałach biologicznych pochodzenia ludzkiego, „Chemia i Inżynieria Ekologiczna A”, 14 (S1), 2007, s. 47–64.
  10. 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).
  11. Erik H. Larsen i inni, Speciation and bioavailability of selenium in yeast-based intervention agents used in cancer chemoprevention studies, „Journal of AOAC International”, 87 (1), 2004, s. 225–232, DOI10.1093/jaoac/87.1.225, PMID15084104 [dostęp 2022-01-19] (ang.).
  12. Rachel Gimenes Albuquerque i inni, Why Should We Care About Selenium in Obstructive Sleep Apnea?, „Journal of clinical sleep medicine: JCSM: official publication of the American Academy of Sleep Medicine”, 13 (7), 2017, s. 931–932, DOI10.5664/jcsm.6674, PMID28502283, PMCIDPMC5482587 [dostęp 2022-01-19] (ang.).
  13. R. Scott i inni, The effect of oral selenium supplementation on human sperm motility, „British Journal of Urology”, 82 (1), 1998, s. 76–80, DOI10.1046/j.1464-410x.1998.00683.x, PMID9698665 [dostęp 2022-01-19] (ang.).
  14. P. Knekt i inni, Is low selenium status a risk factor for lung cancer?, „American Journal of Epidemiology”, 148 (10), 1998, s. 975–982, DOI10.1093/oxfordjournals.aje.a009574, PMID9829869 [dostęp 2022-01-19] (ang.).
  15. Margaret P. Rayman, Selenium in cancer prevention: a review of the evidence and mechanism of action, „The Proceedings of the Nutrition Society”, 64 (4), 2005, s. 527–542, DOI10.1079/pns2005467, PMID16313696 [dostęp 2022-01-19] (ang.).
  16. Marco Vinceti i inni, Selenium for preventing cancer, „The Cochrane Database of Systematic Reviews”, 1, 2018, CD005195, DOI10.1002/14651858.CD005195.pub4, PMID29376219, PMCIDPMC6491296 [dostęp 2022-01-19] (ang.).
  17. Henryk Gertig, Juliusz Przysławski, Bromatologia. Zarys nauki o żywności i żywieniu, wyd. 1, Warszawa: Wydawnictwo Lekarskie PZWL, 2007, s. 358, ISBN 978-83-200-3603-9, OCLC 749476323.
  18. M.P. Rayman, The importance of selenium to human health, „The Lancet”, 356 (9225), 2000, s. 233–241, DOI10.1016/S0140-6736(00)02490-9, PMID10963212 [dostęp 2022-01-19] (ang.).
  19. Wojciech Wasowicz i inni, Selenium status of low-selenium area residents: Polish experience, „Toxicology Letters”, 137 (1–2), 2003, s. 95–101, DOI10.1016/s0378-4274(02)00383-1, PMID12505435 [dostęp 2022-01-19] (ang.).
  20. Ignacy Eichstaedt, Selen, [w:] Jerzy Kuryłowicz (red.), Księga Pierwiastków, Wiedza Powszechna, 1973, s. 251-252.

Linki zewnętrzne

[edytuj | edytuj kod]