ซีลีเนียม - มันคืออะไร? ธาตุเคมีซีลีเนียม การใช้ซีลีเนียม

2024 ผู้เขียน: Angel Austin | [email protected]. แก้ไขล่าสุด: 2023-12-17 05:43

เรารู้อะไรเกี่ยวกับซีลีเนียมบ้าง? ในบทเรียนเคมีของโรงเรียน เราได้รับแจ้งว่าซีลีเนียมเป็นองค์ประกอบทางเคมี เราสามารถแก้สมการเคมีต่างๆ และสังเกตปฏิกิริยาด้วยการมีส่วนร่วม แต่มีองค์ประกอบมากมายในตารางธาตุที่ไม่สามารถครอบคลุมข้อมูลทั้งหมดได้ ดังนั้นทุกอย่างจึงถูกระบุไว้ค่อนข้างสั้น

ในบทความนี้ คุณสามารถทำความคุ้นเคยกับองค์ประกอบที่เรียกว่า "ซีลีเนียม" โดยละเอียด มันคืออะไรคุณสมบัติของมันคืออะไรซึ่งในธรรมชาติสามารถพบองค์ประกอบนี้และใช้ในอุตสาหกรรมอย่างไร นอกจากนี้ สิ่งสำคัญคือต้องรู้ว่ามันมีผลกระทบต่อร่างกายของเราอย่างไร

ซีลีเนียมคืออะไร

ซีลีเนียม (ธาตุซีลีเนียม) เป็นองค์ประกอบทางเคมี อะนาล็อกของกำมะถัน ซึ่งอยู่ในกลุ่มที่ 16 (ตามการจำแนกประเภทก่อนหน้า - ถึงวันที่ 6) ของตารางธาตุ เลขอะตอมของธาตุคือ 34 และมวลอะตอมคือ 78.96 องค์ประกอบนี้แสดงคุณสมบัติเด่นที่ไม่ใช่โลหะ ในธรรมชาติ ซีลีเนียมเป็นไอโซโทปเชิงซ้อนหกไอโซโทปที่มักจะมากับกำมะถัน กล่าวคือพบได้ในสถานที่ที่มีการขุดกำมะถัน ดังนั้นซีลีเนียมลึกลับ -มันคืออะไรและทำไมมันถึงมีค่ามาก? มีคุณสมบัติที่มีประโยชน์มากมาย

ประวัติการค้นพบซีลีเนียม

องค์ประกอบทางเคมีนี้ถูกค้นพบโดยนักเคมีและนักแร่วิทยาชาวสวีเดน Jöns Jakob Berzelius ในปี 1817

ในวรรณคดีวิทยาศาสตร์มีเรื่องราวของการค้นพบแร่ที่นักวิทยาศาสตร์บอกเอง

เขาบอกว่าในตอนนั้น เขาร่วมกับนักวิทยาศาสตร์อีกคนหนึ่งชื่อ Johan Gottlieb Gan (ผู้ซึ่งกลายเป็นที่รู้จักในฐานะผู้ค้นพบแมงกานีสและศึกษาคุณสมบัติของมัน) กำลังค้นคว้าวิธีการผลิตกรดซัลฟิวริกในเมือง Gripsholm

ในระหว่างการทดลองในห้องปฏิบัติการในกรดซัลฟิวริก พบตะกอนสีแดงที่มีส่วนผสมของสารสีน้ำตาลอ่อน เมื่อทำปฏิกิริยากับหลอดเป่า จะเกิดกลิ่นที่หายากเล็ดลอดออกมาจากวัสดุตะกอนและเกิดเม็ดตะกั่วขึ้น นักวิทยาศาสตร์ชาวเบอร์ลิน Martin Klaproth แย้งว่าการมีกลิ่นเฉพาะตัวบ่งบอกถึงการปรากฏตัวของเทลลูเรียม เพื่อนร่วมงานของ Berzelius ยังตั้งข้อสังเกตอีกว่าในเหมืองที่มีการขุดกำมะถันสำหรับกรด (ในฟาลุน) จะมีกลิ่นคล้าย ๆ กัน

โดยหวังว่าจะพบโลหะหายากที่เพิ่งค้นพบเมื่อเร็วๆ นี้ (เทลลูเรียม) ในสารละลาย นักวิทยาศาสตร์เริ่มศึกษาตะกอนอย่างละเอียดมากขึ้น แต่ก็ไม่เป็นผล หลังจากที่ Berzelius รวบรวมผลิตภัณฑ์ทั้งหมดที่สะสมมานานหลายเดือนเพื่อให้ได้กรดซัลฟิวริกจากการเผากำมะถัน และเริ่มสำรวจเช่นกัน

การวิจัยพบว่าองค์ประกอบใหม่ที่ไม่รู้จักก่อนหน้านี้มีคุณสมบัติคล้ายกับเทลลูเรียม แต่ไม่ใช่ ตารางธาตุจึงมีธาตุใหม่- ซีลีเนียม

ที่มาของชื่อองค์ประกอบ

ที่มาของชื่อองค์ประกอบใหม่น่าสนใจทีเดียว ตารางธาตุของ Mendeleev กำหนดองค์ประกอบใหม่เป็นซีลีเนียม (Se) ได้ชื่อมาจากชื่อดาวเทียมธรรมชาติของเรา

เริ่มแรกในสิ่งพิมพ์ของรัสเซียองค์ประกอบนี้เรียกว่า "ซีลีเนียม" (ในสิบปีของศตวรรษที่ XIX) ต่อมาหลังปี พ.ศ. 2378 ได้ใช้ชื่อ "ซีลีเนียม"

คุณสมบัติของซีลีเนียม

สูตรซีลีเนียม – Se. จุดหลอมเหลวของสารคือ 217 (α-Se) และ 170–180 องศาเซลเซียส (β-Se) และเดือดที่อุณหภูมิ 685⁰.

การออกซิเดชันระบุว่าซีลีเนียมแสดงปฏิกิริยาในปฏิกิริยา: (-2), (+2), (+4), (+6) ทนต่ออากาศ ออกซิเจน น้ำ กรดไฮโดรคลอริก และซัลฟิวริกเจือจาง กรด

ละลายในกรดไนตริกความเข้มข้นสูง aqua regia ละลายนานกว่าในสภาพแวดล้อมที่เป็นด่างด้วยออกซิเดชัน

รูปร่างของซีลีเนียม

ซีลีเนียมมีการดัดแปลงสองแบบ:

1. Crystalline (monoclinic selenium a- และ b-forms, hexagonal selenium g-forms)
2. อสัณฐาน (ซีลีเนียมในรูปแบบผง คอลลอยด์ และคล้ายแก้ว)

การดัดแปลงซีลีเนียมสีแดงอสัณฐาน มันคืออะไร? หนึ่งในการปรับเปลี่ยนองค์ประกอบที่ไม่เสถียร ซีลีเนียมในรูปแบบผงและคอลลอยด์ได้มาจากการลดสารจากสารละลายของกรดซีลีเนียม H₂SeO₃

ซีลีเนียมน้ำเลี้ยงสีดำสามารถรับได้โดยการให้ความร้อนกับองค์ประกอบของการดัดแปลงอุณหภูมิ220 องศาเซลเซียส พร้อมความเย็นอย่างรวดเร็ว

ซีลีเนียมหกเหลี่ยมมีสีเทา การปรับเปลี่ยนนี้เป็นเทอร์โมไดนามิกที่เสถียรที่สุด สามารถทำได้โดยการให้ความร้อนที่จุดหลอมเหลวด้วยการทำให้เย็นลงที่อุณหภูมิ 180-210 องศาเซลเซียส จำเป็นต้องทนต่อระบอบอุณหภูมิดังกล่าวเป็นระยะเวลาหนึ่ง

ซีลีเนียมออกไซด์

มีออกไซด์จำนวนหนึ่งที่เกิดขึ้นจากปฏิกิริยาของซีลีเนียมและออกซิเจน: SeO₂, SeO₃, SeO, Se ₂O₅. ในเวลาเดียวกัน SeO₂ และ SeO₃ เป็นซีลีเนียมแอนไฮไดรด์ (H₂SeO3_{) และกรดซีลีนิก (H}2_SeO4_{) กรด ซึ่งก่อตัวเป็นเกลือของซีลีไนต์และซีลีเนต SeO}2 _{(ละลายได้สูงในน้ำ) และเสถียรที่สุด}

การทดลองที่น่าสนใจเกี่ยวกับซีลีเนียม

ก่อนเริ่มการทดลองกับองค์ประกอบนี้ โปรดจำไว้ว่าสารประกอบใดๆ ที่มีซีลีเนียมเป็นพิษ ดังนั้นจึงจำเป็นต้องใช้มาตรการด้านความปลอดภัยทั้งหมด เช่น สวมอุปกรณ์ป้องกันและทำปฏิกิริยาในตู้ดูดควัน

สีของซีลีเนียมดูน่ารับประทาน หากซัลเฟอร์ไดออกไซด์ซึ่งเป็นตัวรีดิวซ์ที่ดี ผ่านขวดที่มีกรดซีลีนัส สารละลายที่ได้จะเปลี่ยนเป็นสีเหลือง ตามด้วยสีส้ม และสุดท้ายเป็นสีแดงเลือด

สารละลายอ่อนจะทำให้ได้ซีลีเนียมคอลลอยด์อสัณฐาน หากความเข้มข้นของกรดซีลีนัสสูง ในระหว่างปฏิกิริยา ผงสีแดงถึงน้ำตาลแดงจะตกตะกอน นี่จะรูปแบบธาตุซีลีเนียมผงอสัณฐาน

เพื่อให้สารกลายเป็นแก้ว จำเป็นต้องให้ความร้อนและทำให้เย็นลงอย่างรวดเร็ว สีจะเปลี่ยนเป็นสีดำ แต่จะมองเห็นโทนสีแดงได้ก็ต่อเมื่อคุณมองที่แสงเท่านั้น

ซีลีเนียม monoclinic แบบผลึกจะหาซื้อได้ยากขึ้นเล็กน้อย ในการทำเช่นนี้ให้ใช้ผงสีแดงจำนวนเล็กน้อยแล้วผสมกับคาร์บอนไดซัลไฟด์ จำเป็นต้องเชื่อมต่อคอนเดนเซอร์รีฟลักซ์กับภาชนะด้วยส่วนผสมและต้มเป็นเวลา 2 ชั่วโมง ในไม่ช้า ของเหลวสีส้มอ่อนที่มีโทนสีเขียวเล็กน้อยจะเริ่มก่อตัว ซึ่งจะต้องระเหยช้าๆ ในภาชนะที่อยู่ใต้กระดาษกรอง

การใช้ซีลีเนียม

ซีลีเนียมถูกใช้ครั้งแรกในอุตสาหกรรมเซรามิกและแก้ว นี่คือสิ่งที่ "Handbook of Rare Metals" ของปี 1965 บอกเรา

ซีลีเนียมถูกเติมลงในมวลแก้วเพื่อทำให้กระจกเปลี่ยนสี เพื่อขจัดสีเขียวซึ่งให้ส่วนผสมของสารประกอบเหล็ก เพื่อให้ได้แก้วทับทิมในอุตสาหกรรมแก้วจะใช้สารประกอบของซีลีเนียมและแคดเมียม (แคดโมเซไลต์ CdSe) ในการผลิตเซรามิก แคดโมเซไลต์จะให้สีแดงและยังทำให้เคลือบฟันเป็นคราบ

ซีลีเนียมเล็กน้อยถูกใช้เป็นสารตัวเติมในอุตสาหกรรมยางและในอุตสาหกรรมเหล็กเพื่อให้โลหะผสมที่ได้มีเนื้อละเอียด

เทคโนโลยีเซมิคอนดักเตอร์ส่วนใหญ่ผลิตขึ้นโดยใช้ซีลีเนียม นี่คือเหตุผลหลักที่ทำให้ต้นทุนของสารดังกล่าวเพิ่มขึ้นเหมือนซีลีเนียม ราคาเพิ่มขึ้นจาก 3.3 ดอลลาร์เป็น 33 ดอลลาร์ต่อกิโลกรัมในปี 2473 และ 2499 ตามลำดับ

ราคาซีลีเนียมในตลาดโลกในปี 2558 อยู่ที่ 68 ดอลลาร์ต่อ 1 กก. ในขณะที่ในปี 2555 โลหะหนึ่งกิโลกรัมมีราคาประมาณ 130 ดอลลาร์ต่อกิโลกรัม ความต้องการซีลีเนียม (ราคายืนยัน) กำลังลดลงเนื่องจากมีอุปทานสูง

สารนี้ยังใช้กันอย่างแพร่หลายในการผลิตอุปกรณ์ถ่ายภาพ

มีซีลีเนียมในร่างกายมนุษย์

ร่างกายของเรามีสารนี้ประมาณ 10-14 มก. ซึ่งเข้มข้นถึงระดับที่มากขึ้นในอวัยวะต่างๆ เช่น ตับ ไต หัวใจ ม้าม ลูกอัณฑะ และสายอสุจิในผู้ชาย เช่นเดียวกับในนิวเคลียส ของเซลล์

ร่างกายต้องการธาตุที่เหมือนซีลีเนียมต่ำ ผู้ใหญ่เพียง 55-70 ไมโครกรัม ปริมาณสูงสุดต่อวันคือ 400 ไมโครกรัม อย่างไรก็ตามมีโรคที่เรียกว่าโรคเคซานที่เกิดขึ้นเมื่อธาตุนี้ขาด จนกระทั่งประมาณปี 60 ซีลีเนียมถือเป็นสารพิษที่ส่งผลเสียต่อร่างกายมนุษย์ แต่หลังจากศึกษาอย่างละเอียดแล้ว ก็ได้ข้อสรุปตรงกันข้าม

บ่อยครั้งเมื่อตรวจพบซีลีเนียมทางพยาธิวิทยา แพทย์สามารถสั่งยาพิเศษที่มีส่วนผสมของสังกะสี-ซีลีเนียม-แมกนีเซียม สารที่จะชดเชยการขาดธาตุในร่างกาย แน่นอน ไม่รวมอาหารที่มีซีลีเนียม

ผลกระทบต่อร่างกาย

ซีลีเนียมมีบทบาทสำคัญในกระบวนการนี้หน้าที่สำคัญของสิ่งมีชีวิต:

• มันกระตุ้นระบบภูมิคุ้มกัน - "กระตุ้น" เม็ดเลือดขาวให้ส่งผลกระทบต่อจุลินทรีย์ที่เป็นอันตราย (ไวรัส);
• ชะลอกระบวนการชราในร่างกาย
• ลดความเสี่ยงของภาวะหัวใจเต้นผิดจังหวะ หลอดเลือดหัวใจตายกะทันหัน หรือ anoxia โดยชะลอการเกิดออกซิเดชันของคอเลสเตอรอล
• เร่งการไหลเวียนของเลือดไปยังสมอง กระตุ้นกิจกรรมทางจิต บรรเทาอาการบลูส์และภาวะซึมเศร้า (เมื่อยล้า เซื่องซึม ซึมเศร้า และกระสับกระส่าย)
• ชะลอการพัฒนาเซลล์มะเร็งด้วยคุณสมบัติต้านอนุมูลอิสระ
• อย่างแข็งขันซีลีเนียมต่อต้านอนุมูลอิสระ
• เมื่อโต้ตอบกับวิตามินอีทำหน้าที่เป็นสารต้านการอักเสบ

แน่นอนว่าไม่มีใครละเลยคุณสมบัติที่สำคัญของธาตุที่ช่วยในการต่อสู้กับไวรัสอันตราย: HIV/AIDS, hepatitis, Ebola

เนื่องจากมีซีลีเนียม ไวรัสจึงคงอยู่ภายในเซลล์ สารป้องกันการแพร่กระจายของไวรัสไปทั่วร่างกาย แต่ถ้ามีซีลีเนียมไม่เพียงพอ แสดงว่าฟังก์ชันนั้นทำงานไม่ถูกต้อง

การรับประทานซีลีเนียมร่วมกับไอโอดีนจะช่วยหยุดยั้งโรคไทรอยด์ที่ลุกลามได้ (ขาดไทรอกซิน) และในบางกรณีกระตุ้นการถดถอยของโรค (มักพบในเด็ก)

ในทางยาแล้ว ซีลีเนียมยังใช้ป้องกันโรคเบาหวาน เนื่องจากร่างกายเร่งการบริโภคกลูโคสโดยร่างกาย

ยาที่มีวิตามินสามารถกำหนดให้กับหญิงตั้งครรภ์ได้ ช่วยรับมือกับอาการพิษ บรรเทาอาการเมื่อยล้าและจะเป็นกำลังใจให้คุณ

ขาดซีลีเนียม

ทำไมร่างกายถึงขาดสารเช่นซีลีเนียม? มันคืออะไร - "การขาดซีลีเนียม" และวิธีจัดการกับมัน? อันที่จริง โรคนี้เป็นโรคที่ไม่พึงประสงค์ แม้ว่าจะไม่ค่อยเกิดขึ้นก็ตาม

สิ่งสำคัญคือต้องรู้ว่าศัตรูตัวร้ายของสารนี้คือคาร์โบไฮเดรต - แป้งหวาน เมื่อรวมกับซีลีเนียมแล้ว ร่างกายจะดูดซึมซีลีเนียมได้ไม่ดีและอาจส่งผลให้ร่างกายขาดสารอาหาร

สัญญาณการขาดแคลนคืออะไร? ประการแรก ควรสังเกตว่า หากขาดซีลีเนียม ประสิทธิภาพและอารมณ์ทั่วไปจะลดลง

การขาดซีลีเนียมทำให้ภูมิคุ้มกันอ่อนแอ ส่งผลให้ร่างกายอ่อนแอต่อโรคต่างๆ ทั้งทางร่างกายและจิตใจมากขึ้น

เมื่อร่างกายขาดสารนี้ กระบวนการดูดซึมวิตามินอีก็หยุดชะงัก

สัญญาณหลักของการขาดซีลีเนียมคือ: ปวดกล้ามเนื้อและข้อต่อ เหนื่อยล้าก่อนวัยอันควร โลหิตจาง โรคไตและตับอ่อนที่ทวีความรุนแรงขึ้น

แต่ถ้าคุณรู้สึกว่ามีอาการใด ๆ ไม่ว่าในกรณีใดคุณควรรักษาตัวเองด้วยยา อย่าลืมไปพบแพทย์และปรึกษาเกี่ยวกับความจำเป็นในการใช้ยาบางชนิด มิเช่นนั้นคุณสามารถทำให้เกิดซีลีเนียมมากเกินไปได้อย่างอิสระซึ่งแย่กว่านั้นในบางกรณี ตัวอย่างเช่น หากผู้ป่วยมะเร็งรับประทานซีลีเนียมอย่างควบคุมไม่ได้ คีโม (เคมีบำบัด) อาจไม่ได้ผล

ซีลีเนียมส่วนเกิน

ความอิ่มตัวของสีด้วยซีลีเนียมก็ส่งผลเสียต่อร่างกายเช่นกัน สัญญาณหลักของส่วนเกินคือ: ความเสียหายต่อเส้นผมและเล็บ, ความเสียหายต่อฟัน, ความเหนื่อยล้าและอาการทางประสาทอย่างถาวร, เบื่ออาหาร, ลักษณะของผิวหนังอักเสบ, โรคไขข้อ, ความเหลืองและการลอกของผิวหนัง

แต่ถ้าคุณไม่ได้ทำงานในสถานที่ทำเหมืองซีลีเนียมหรือไม่ได้อยู่ใกล้สถานที่ที่มีการขุดสารนี้ คุณจะไม่ต้องกลัวซีลีเนียมส่วนเกินในร่างกาย

อาหารที่อุดมด้วยซีลีเนียม

ซีลีเนียมส่วนใหญ่มีอยู่ในเนื้อสัตว์และตับ - หมู เนื้อวัว ไก่ เป็ด หรือตับไก่งวง ตัวอย่างเช่น ตับไก่งวง 100 กรัมมี 71 และหมู - ซีลีเนียม 53 ไมโครกรัม

เนื้อปลาหมึก 100 กรัม มีซีลีเนียม 44.8 ไมโครกรัม นอกจากนี้ อาหารควรรวมถึงอาหารเช่น กุ้ง ปลาแดง ไข่ ข้าวโพด ข้าว ถั่ว ข้าวบาร์เลย์ groats และถั่วเลนทิล ข้าวสาลี ถั่ว บร็อคโคลี่ ยีสต์ขนมปังที่ไม่ใช้งาน (บำบัดด้วยน้ำร้อนถึง 60 องศา) อย่าลืมเกี่ยวกับถั่ว - ถั่วพิสตาชิโอ อัลมอนด์ วอลนัท และถั่วลิสงยังมีซีลีเนียมอยู่ด้วย แม้ว่าจะมีในปริมาณเล็กน้อย

อย่าลืมว่าสารจะสูญหายระหว่างการแปรรูปอาหาร อาหารกระป๋องและสารเข้มข้นมีซีลีเนียมมากเท่ากับอาหารสดเพียงครึ่งเดียว ดังนั้นเมื่อใดก็ตามที่เป็นไปได้ จำเป็นต้องกินอาหารสดที่มีซีลีเนียมให้ได้มากที่สุด