Selen
Opšta svojstva | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
Ime, simbol | selen, Se | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Izgled | crni, crveni i sivi alotropi[1][2][3] | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
U periodnome sistemu | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Atomski broj (Z) | 34 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Grupa, perioda | grupa 16 (halkogeni), perioda 4 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Blok | p-blok | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Kategorija | poliatomski nemetal | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Rel. at. masa (Ar) | 78,971(8)[4] | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
El. konfiguracija | [Ar] 3d10 4s2 4p4 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
po ljuskama | 2, 8, 18, 6 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Fizička svojstva | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Agregatno stanje | čvrst | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Tačka topljenja | 494 K (221 °C, 430 °F) | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Tačka ključanja | 958 K (685 °C, 1265 °F) | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Gustina pri s.t. | siv: 4,81 g/cm3 alfa: 4,39 g/cm3 staklast: 4,28 g/cm3 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
tečno st., na t.t. | 3,99 g/cm3 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Kritična tačka | 1766 K, 27,2 MPa | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Toplota fuzije | ▲: 6,69 kJ/mol | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Toplota isparavanja | 95,48 kJ/mol | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Mol. topl. kapacitet | 25,363 J/(mol·K) | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Napon pare
| |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Atomska svojstva | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Oksidaciona stanja | 6, 5, 4, 3, 2, 1,* −1, −2 *[5] | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Elektronegativnost | 2,55 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Energije jonizacije | 1: 941,0 kJ/mol 2: 2045 kJ/mol 3: 2973,7 kJ/mol | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Atomski radijus | 120 pm | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Kovalentni radijus | 120±4 pm | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Valsov radijus | 190 pm | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Spektralne linije | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Ostalo | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Kristalna struktura | heksagonalna | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Brzina zvuka tanak štap | 3350 m/s (na 20 °C) | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Topl. širenje | amorfan: 37 µm/(m·K) (na 25 °C) | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Topl. vodljivost | ~: 0,519 W/(m·K) | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Magnetni raspored | dijamagnetičan[9] | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Magnetna susceptibilnost (χmol) | −25,0·10−6 cm3/mol (298 K)[10] | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Jangov modul | 10 GPa | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Modul smicanja | 3,7 GPa | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Modul stišljivosti | 8,3 GPa | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Poasonov koeficijent | 0,33 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Mosova tvrdoća | 2,0 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Brinelova tvrdoća | 736 MPa | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
CAS broj | 7782-49-2 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Istorija | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Imenovanje | po Seleni, grčkoj boginji meseca | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Otkriće i prva izolacija | Jakob Bercelijus i Johan Gotlib Gan (1817) | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Glavni izotopi | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Selen ili selenijum (Se, lat. sellenium) metaloid je VIA grupe i atomskim brojem 34.[11] Poznato je nekoliko njegovih izotopa čije se atomske mase nalaze između 65—91. Mnogi izvori svrstavaju ovaj element u nemetale. Njegove osobine su između susednih halkogenih elemenata: sumpora i telura. U prirodi se retko nalazi u elementarnom stanju ili kao neko čisto jedinjenje. Selen je 1817. godine otkrio Jens Jakob Bercelijus, koji je zapazio sličnost novog elementa sa ranije poznatim telurom (čije ime znači Zemlja). Ime je dobio po grčkoj reči selene koja označava Mesec (zato što se uvek javljao uz telur, lat. tellus — Zemlja).
Selen je pronađen u sulfidnim metalnim rudama bakra u nečistom stanju, gde delimično zamenjuje sumpor. Komercijalno, selen se proizvodi kao nusproizvod u procesu rafiniranja tih ruda. Poznati su i minerali koji su čisti selenidi ili selenati, ali su oni retki. Najčešća komercijalna upotreba selena danas je u proizvodnji stakla i u pigmentima. Selen je poluprovodnik i koristi se u fotoćelijama. Takođe se koristi u elektronici, gde je nekad bio vrlo važan, ali su ga danas većinom potisnuli poluprovodnički uređaji od silicijuma. Danas se selen koristi u nekoliko uređaja za zaštitu od previsokog napona kod naizmenične struje i jedne vrste fluorescentne kvantne tačke (nanokristal).
U velikim količinama, soli selena su otrovne, međutim selen u veoma malim količinama je neophodan za ćelijsku funkciju kod mnogih živih bića, uključujući sve životinje, te je sastojak mnogi multivitaminskih preparata i drugih dijetetskih proizvoda, uključujući i dečije kaše. Selen je sastojak i antioksidantskih enzima glutation peroksidaze i tioredoksin reduktaze (indirektno redukuju određene oksidovane molekule u životinjskom organizmu i nekim biljkama). Takođe je prisutan u tri tipa enzima dejodinaze, kojima se jedan tiroidni hormon pretvara u drugi. Potrebe za selenom u biljkama različite su od vrste do vrste, pa tako neke biljke zahtevaju relativno velike količine selena dok druge gotovo nikako.[12]
Istorija
[uredi | uredi izvor]Selen (grč. σελήνη - selen što znači „Mesec”) je otkriven 1817. godine. Otkrili su ga hemičari Jakob Bercelijus i Johan Gotlib Gan.[13] Oba hemičara su bila vlasnici hemijske firme u blizini Gripšolma, Švedska, proizvodeći sumpornu kiselinu u procesu olovnih komora. Iza pirita iz velikog rudnika bakra Falun, preostajao je crveni talog u olovnoj komori za koji se mislilo da je neko jedinjenje arsena, pa je korištenje pirita za proizvodnju kiseline prestalo.
Bercelijus i Gan su hteli da koriste pirit, a isto tako su opazili da taj crveni talog pri sagorevanju ima miris rena. Taj miris nije svojstven arsenu, ali se sličan miris javlja kod jedinjenja telura. Stoga je u prvom pismu upućenom Mersetu, Bercelijus naveo da se radi o jedinjenja telura. Međutim nedostatak jedinjenja telura u mineralima iz rudnika Falun naveo je Bercelijusa da preispita crveni talog, te je 1818. napisao drugo pismo Marsetu opisujući novootkriveni element sličan sumporu i teluru. Zbog svoje sličnosti sa telurom, koji je nazvan po planeti Zemlji, Bercelijus je novi element nazvao po Mesecu.[14][15]
Vilobi Smit je 1873. otkrio da električni otpor sivog selena zavisi od svetlosti. Ovo je dovelo do njegove upotrebe kao ćelija za svetlosne senzore. Prvi komercijalni proizvodi koji su koristili selen razvio je sredinom 1870-ih Verner fon Simens. Aleksander Grejam Bel je 1879. koristio selenove ćelije u svom fotofonu. Selen propušta električnu struju proporcionalno količini svetlosti koja pada na njegovu površinu. Taj fenomen je iskorišten za dizajn svetlometara i sličnih uređaja. Poluprovodničke osobine selena iskorišćene su u brojnim drugim aplikacijama u elektronici.[16][17][18] Razvoj selenskih ispravljača (transformatora) počeo je početkom 1930-ih zamenivši ispravljače na bazi bakar-oksida, jer su bili daleko efikasniji.[19][20][21] Njihova komercijalna upotreba trajala je do 1970-ih, nakon čega su zamenjeni jeftinijim i još efikasnijim silicijumskim ispravljačima.
Mnogo kasnije, selen je došao u fokus medicine zbog svoje otrovnosti za ljude koji rade u određenim granama industrije. Takođe, zapaženo je da je on važan veterinarski otrov, za koji je primećeno da utiče na životinje koje se hrane biljkama bogatim selenom. Međutim, 1954. je otkriveno da je selen važan za specifične biološke funkcije u mikroorganizmima.[22][23] Tek 1957. otkrivena je njegova nezamenjiva funkcija za sisare.[24][25] Tokom 1970-ih dokazano je da je selen prisutan u dva nezavisna seta enzima. Usledilo je otkriće selenocisteina u belančevinama. Tokom 1980-ih, utvrđeno je da selenocistein kodiran kodonom UGA. Mehanizam zapisivanja je prvo objašnjen kod bakterija a potom i kod sisara (vidi SECIS element).[26]
Osobine
[uredi | uredi izvor]Fizičke
[uredi | uredi izvor]Selen postoji u nekoliko alotropskih modifikacija koje zagrejavanjem ili hlađenjem prelaze jedna u drugu na različitim temperaturama i različitim brzinama. Kada se dobije u laboratoriji hemijskim reakcijama, selen je obično amorfna čvrsta materija u obliku crvenog praha. Kada se on brzo topi, prelazi u crnu, staklastu formu, koja se obično komercijalno prodaje kao kuglice.[27] Struktura crnog selena je nepravilna i kompleksna a sastoji se iz polimernih prstenova sa oko 1000 atoma u svakom prstenu. Crni Se je krhka, sjajna čvrsta materija, slabo rastvorljiva u CS2. Zagrejavanjem do 50 °C postaje meka a prelazi u sivi selen na temperaturi od 180 °C. Ako su prisutni halogeni elementi i amini, temperatura transformacije je niža.[28]
Crvene α, β i γ forme dobijaju se iz rastvora crnog selena putem različitih brzina isparavanja rastvarača (obično CS2). Sve te forme imaju relativno nisku, monoklinsku kristalnu simetriju i sve sadrže gotovo identično naborane Se8 prstenove aranžirane na različite načine, kao kod sumpora. Pakovanje je najgušće u α formi. U Se8 prstenu udaljenost Se-Se iznosi 233,5 pm a ugao između Se-Se-Se je 105,7°. Drugi alotropi selena mogu sadržati i Se6 ili Se7 prstenove.[28]
Najstabilnija i najgušća forma selena je sivi koji ima heksagonalnu kristalnu rešetku sastavljenu iz heličnih polimernih lanaca. Udaljenost Se-Se u njima iznosi 237,3 pm a ugao Se-Se-Se je 130,1°. Najmanja udaljenost između lanaca iznosi 343,6 pm. Sivi selen nastaje blagim zagrejavanjem drugih alotropa, sporim hlađenjem istopljenog Se ili kondenzacijom para selena neposredno ispod tačke topljenja. Iako su druge forme selena izolatori, sivi selen je poluprovodnik koji pokazuje znatnu fotokonduktivnost. Za razliku od drugih alotropa, on nije rastvorljiv u ugljen-disulfidu.[28] Otporan je na oksidaciju na vazduhu i nenapadaju ga neoksidirajuće kiseline. Sa snažnim redukcijskim sredstvima gradi poliselenide. Selen ne iskazuje neobične promene u viskoznosti poput sumpora kada se postepeno zagrejava.[27]
Izotopi
[uredi | uredi izvor]Selen u prirodi se javlja u šest izotopa od čega je pet stabilnih: 74Se, 76Se, 77Se, 78Se i 80Se. Najmanje tri od njih su proizvodi fisije, zajedno sa radioaktivnim selenom-79, koji ima vreme poluraspada od 327 hiljada godina.[29][30] Konačni stabilni prirodni izotop 82Se ima vrlo dugo vreme poluraspada (preko 1020 godina, a raspada se putem dvostrukog beta raspada na kripton 82Kr), a iz praktičnih razloga može se smatrati da je stabilan. Osim stabilnih, poznato je 23 druga nestabilna izotopa.[31]
Selen-79 je izuzetno važan za izračunavanje doze koji se vrši u okviru geološkog skladištenja dugoživućeg radioaktivnog otpada.[31]
Rasprostranjenost
[uredi | uredi izvor]Samorodni (tj. elementarni) selen je veoma redak mineral koji obično dobro ne gradi kristale, ali kada ih gradi oni su u obliku strmog romboedra ili sićušni ravni kristali (poput dlake).[32] Izdvajanje selena je često otežano zbog neizbežnog prisustva drugih jedinjenja i elemenata. Selen se u prirodi javlja u brojnim neorganskim oblicima uključujući selenide, selenate i minerale koje sadrže selenitni jon, međutim takvi minerali su retki. Jedan od vrlo rasprostranjenih minerala je selenit, koji zapravo nije mineral selena i ne sadrži selenitni jon, nego je zapravo jedna od vrsta gipsa (kalcijum sulfat hidrat). Taj mineral je dobio ime slično kao i hemijski element selen, po Mesecu, dugo pre nego što je otkriven element. Selen se obično može naći potpuno nečist, zamenjujući deo sumpora u sulfidnim rudama mnogih metala.[33][34]
U živim sistemima, selen se nalazi u sastavu aminokiselina selenometionina, selenocisteina i metilselenocisteina. U tim jedinjenjima, selen igra ulogu analogno sumporu. Drugo prirodno organoselensko jedinjenje je dimetil selenid.[35][36]
Određene čvrste materije bogate su selenom, a selen se može i bioakumulirati u određenim biljkama. U zemljištu selen se najčešće nalazi u rastvorljivim oblicima poput selenata (analogno sulfatima), a koje voda vrlo lako ispira u vodotokove.[33][34] Okeanska voda sadrži znatne količine selena.[37][38]
Antropogeni izvori selena uključuju sagorevanje uglja te rudarenje i topljenje sulfidnih ruda.[39]
Upotreba
[uredi | uredi izvor]Elektroliza mangana
[uredi | uredi izvor]Tokom elektro-dobijanja mangana, dodavanje selen-dioksida smanjuje snagu neophodnu za rad elektrolitičkih ćelija. Kina je najveći potrošač selen-dioksida za ove svrhe. Za svaku proizvedenu tonu mangana potroši se prosečno 2 kg selen-oksida.[40][41]
Proizvodnja stakla
[uredi | uredi izvor]Najveća komercijalna upotreba selena, odgovorna za oko 50% njegove potrošnje, jeste proizvodnja stakla. Jedinjenja Se daju staklu crvenu boju. Ova boja poništava i neutralizuje zelene i žute nijanse koje potiču od nečistoća željeza a koje su tipične za većinu vrsta stakla. U tu svrhu se dodaju razlitiče soli seleniti i selenati. Za druge aplikacije, gde je poželjna crvena boja, dodaje se mešavina CdSe i CdS.[42]
Legure
[uredi | uredi izvor]Selen se koristi zajedno s bizmutom u mesingu gde zamenjuje mnogo otrovnije olovo. Zakonska ograničenja količine olova u vodi za piće dovela su do neophodnog smanjenja njegovog nivoa u mesingu. Ta nova vrsta mesinga se u SAĐu javlja na tržištu pod markom EnviroBras („ekološki mesing”).[43] Poput olova i sumpora, selen takođe poboljšava mašinsku obradu čelika pri koncentraciji od 0,15%.[44][45] Isto poboljšanje je takođe primećeno kod legura bakra, te se selen koristi i kod mašinski obradivih legura bakra.[43]
Solarne ćelije
[uredi | uredi izvor]Bakar-indijum-galijum selenid je materijal korišten za proizvodnju solarnih ćelija.[46]
Ostalo
[uredi | uredi izvor]Male količine organoselenskih jedinjenja se upotrebljavaju za podešavanje vulkanizacijskih katalizatora korištenih u proizvodnji gume.[47]
Potražnja za selenom u elektroničkoj industriji se smanjuje, uprkos broju aplikacija za koji se on koristi.[40] Zbog svojih fotovoltskih i fotoprovodnih osobina, selen se koristi u fotokopirnim uređajima,[48][49][50][51] fotoćelijama, svetlometrima i solarnim ćelijama. Njegova upotreba kao fotoprovodnik u kopirnim uređajima koji su koristili „obični” papir bila je glavni način njegove upotrebe, ali već tokom 1980-ih korištenje fotoprovodnika je opalo (mada je i danas njihova primena veoma velika), jer su kopirni uređaji sve više prelazili na korištenje organskih fotoprovodnika.
Ranije su u širokoj upotrebi bili selenski ispravljači. Oni su danas pretežno zamenjeni uređajima na bazi silicijuma ili su u procesu zamene. Najznačajniji izuzeci među njima su uređaji za odvođenje prenapona naizmenične struje, gde su bolje energetske mogućnosti selenskih prenaponskih osigurača poželjnije od varistora na bazi metalnih oksida.
Cink-selenid je bio prvi materijal za proizvodnju plavih LED-ova, ali danas na tržištu dominira galijum-nitrid.[52] Kadmijum selenid je ranije igrao važnu ulogu za proizvodnju kvantnih tačaka. Slojevi amorfnog selena su slike x-zraka pretvarali u sheme naelektrisanja u kseroradiografiji i, u čvrstom stanju, u ravnim panelima u kamerama za x-zrake.[53]
Selen je i katalizator u nekim hemijskim reakcijama, ali nije široko rasprostranjen zbog problema s njegovom otrovnošću. U kristalografiji x-zracima, zamena jednog ili više atoma selena na mesto sumpora pomaže nenormalno višetalasno raspršenje (disperzija) i postupno uvođenje nenormalne jednovalne disperzije.[54]
Selen se koristi u toniranju fotografskog štampanja i kao sredstvo za toniranje prodaju ga brojni proizvođači fotografske opreme. Njegova upotreba uključuje pojačanje i proširenje raspona tonova crno-beli fotografija i poboljšanje stalnosti i trajnosti štampe.[55][56][57] Izotop 75Se se koristi kao izvor gama zraka u industrijskoj radiografiji.[58]
Jedinjenja
[uredi | uredi izvor]U svojim jedinjenjima, selen se najčešće nalazi u oksidacionim stanjima -2 (selenovodonik, selenidi) i +4 (tetrahalogenidi, selen dioksid i selenati (IV), zastarelo seleniti). U selenidnim jonima selen se ponekad javlja i u necelobrojnim negativnim oksidacionim stanjima. Retka pozitivna oksidaciona stanja su +1 (halogenid Se2X2) i +6 (selen heksafluorid, selenova kiselina). Jedinjenja selena sa oksidacionim brojem +6 su snažnija oksidaciona sredstva od analognih jedinjenja sumpora i telura. Tako na primje smese koncentrovanih kiselina selenove(VI) kiseline i hlorovodične kiseline mogu rastvoriti metale kao što su zlato i platina.
Sa vodonikom
[uredi | uredi izvor]Selenovodik, H2Se, je bezbojni, vrlo otrovni gas. Nastaje reakcijom selenida (MxSey) sa jakim kiselinama, kao što je hlorovodična (HCl). Kao snažno endotermno jedinjenje, može se dobiti iz elemenata vodonika i selena na temperaturama iznad 350 °C. Selenovodonik se polako raspada na elemente pri sobnoj temperaturi, a raspad se može ubrzati uticajem svetlosti. Vodeni rastvor (selenovodična kiselina) reaguje kao slaba kiselina, njena konstanta kiselosti (Ks=1,88·10−4) približna je onoj kod azotne kiseline HNO2.
Selenidi
[uredi | uredi izvor]Sa većinom metala, selen gradi binarne selenide, koji sadrže selenidni anjon Se2−. Pored toga, poznati su i diselenidi Se22− i poliselenidi Senm−, koji se mogu dobiti reakcijom nekog metala sa viškom selena u reakciji:
Sinteza je moguća topljenjem smeše elemenata ili u rastvoru. Selenidi su osetljivi na hidrolizu i oksidaciju. Osim jonskih selenida, poznato je i molekularno jedinjenje ugljenik diselenid, Se=C=Se.
-
Elementarna ćelija kod Cs2Se3
-
Jon Se164− u kristalnoj strukturi Cs4Se16
Sa kiseonikom
[uredi | uredi izvor]Selen dioksid (selen(IV)-oksid) jest bezbojna kristalna čvrsta supstanca, koja nastaje sagorevanjem selena u pristustvu kiseonika iz vazduha. On u vodi gradi selenastu kiselinu, H2SeO3. Ona je relativno snažno oksidaciono sredstvo te se lako može redukovati do selena.
Selen trioksid (selen(VI)-oksid) može se dobiti odvodnjavanjem selenatne kiseline, H2SeO4. On je takođe kristalna čvrsta supstanca i snažno oksidacijsko sredstvo. Osim ovih, postoje i čvrsti, kristalni oksidi sa mešanom valencijom selen(IV,VI)-oksid Se2O5 i Se3O7. Selen-monoksid, SeO, poznat je samo u vidu nestabilnog međustanja.
Selen sulfid SeS ≈2 (nestehiometrijsko jedinjenje sumpora i selena), sastoji se iz cikličnog molekula varijabilne veličine i sastava, sličnog sumporu, a koji se zbog nepravilnog odnosa unutar molekula SeS2 naziva i selen-disulfid. Selenati su soli selenatne kiseline sa anionima SeO42−. Ortoselenati poznati su samo kao retki trigonalno-bipiramidalni anjoni SeO54− i oktaedarski SeO66−.
Alotropske modifikacije
[uredi | uredi izvor]Selen ima 3 alotropske modifikacije.
- Modifikacija α je srebrnosiv, krh metal. Na vazduhu se polako oksiduje, ne reaguje sa vodom, ali reaguje i sa kiselinama i sa bazama.
- Modifikacija β je crveni amfoteran prašak. Veoma je reaktivan, na vazduhu se sam od sebe pali, i veoma brzo reaguje sa vodom,
- Modifikacija γ je staklasto rozesivo čvrsto telo. Ova modifikacija je međumodifikacija između alfe i bete. Ova modifikacija se obično dobija hlađenjem tečnog selena
Biološki značaj
[uredi | uredi izvor]Iako je otrovan u velikim dozama, selen je nezamenjivi mikronutrijent za životinje. U biljkama, on se javlja kao neutralni mineral, a nekad u otrovnim proporcijama u stočnoj hrani. Neke biljke mogu nagomilati selen u sebi kao odbranu protiv životinja, odnosno da ih one pojedu, dok druge biljke poput nekih egzotičnih vrsta graška i leguminoza ne mogu rasti bez selena, a njihov rast na određenom području ukazuje njegovo prisustvo u tlu.[12]
Selen je sastavni deo neobičnih aminokiselina kao što su selenocistein i selenometionin. Za ljude je selen nutritivni mineral u tragovima koji funkcioniše kao kofaktor za redukciju antioksidantnih enzima poput glutation peroksidaze[59] i određenih oblika tioredoksin reduktaze nađenih kod životinja i nekih biljaka (ovaj enzim se nalazi u svim živim organizmima, ali za sve njegove oblike u biljkama nije neophodan selen).
Porodica glutation peroksidaza enzima (GSH-Px) katalizuje određene reakcije koje uklanjaju reaktivne vrste kiseonika poput vodonik-peroksida i organskog hidroperoksida:
- 2 GSH + H2O2----GSH-Px → GSSG + 2 H2O
Selen takođe igra ulogu u funkcionisanju tiroidne žlezde i time u svakoj ćeliji na koju deluje tirodni hormon, tako što participira kao kofaktor za tri od četiri poznate vrste dejodinaze tiroidnog hormona, koji aktivira i deaktivira razne tiroidne hormone i njihove metabolite. Jodotironin dejodinaza je potporodica enzima dejodinaze koja koristi selen kao i inače retku aminokiselinu selenocistein. Jedina dejodinaza koja ne koristi selen jeste jodotirozin dejodinaza, koja deluje na poslednje proizvode raspada tiroidnog hormona.[59]
Selen može da inhibira Hašimoto tiroiditis, bolest pri kojoj ćelije imunskog sistema napadaju vlastite tiroidne ćelije u organizmu, „misleći” da su strana tela. Jedna studija navodi da je uzimanjem hranom 0,2 mg selena smanjuju se TPO antitela za 21%.[60]
Povećani unos selena hranom smanjuje otrovne efekte žive,[61][62][63] mada takvi zaštitni efekti se javljaju kod niskih i veštačkih doza trovanja živom.[64] Studije pokazuju da molekularni mehanizmi otrovnosti žive uključuju nepovratnu inhibiciju selenoenzima koji su neophodni za prevenciju i uklanjanje oksidativne štete na mozgu i endokrinim tkivima.[65][66]
Nutritivni izvori
[uredi | uredi izvor]Selena u hrani najviše ima u orašastim plodovima, gljivama i žitaricama. Brazilski orah je jedan od najbogatijih prehrambenih izvora selena (mada je to mnogo zavisi od zemljišta na kojem se uzgaja, pošto brazilski orah ne zahteva mnogo ovog elementa za svoj rast).[67][68] Preporučena dnevna doza selena iznosi približno 55 mikrograma. Selen kao dodatak prehrani dostupan je u mnogim oblicima, uključujući multivitaminske i mineralne suplemente, obično u dozama od 20 µg dnevno. Neki dodaci mogu sadržati i 200 µg po dnevnoj dozi.
U junu 2015. Američka administracija za hranu i lekove (FDA) objavila je konačno pravilo postavljajući ograničenja najnižih i najviših nivoa selena u hrani za dojenčad.[69] Sadržaj selena u ljudskom organizmu kreće se u rasponu od 13 do 20 mg.[70]
Reference
[uredi | uredi izvor]- ^ Harry H. Binder (1999). Lexikon der chemischen Elemente. Stuttgart: S. Hirzel Verlag. ISBN 3-7776-0736-3.
- ^ G.V. Samsonov (ur.) u: Handbook of the physicochemical properties of the elements, IFI-Plenum, New York, USA, 1968.
- ^ „IUPAC, Standard Atomic Weights Revised v2”. Arhivirano iz originala 8. 1. 2016. g. Pristupljeno 30. 12. 2014.
- ^ Meija, J.; et al. (2016). „Atomic weights of the elements 2013 (IUPAC Technical Report)”. Pure and Applied Chemistry. 88 (3): 265—291. doi:10.1515/pac-2015-0305.
- ^ Greenwood, Norman N.; Earnshaw, Alan (1997). Chemistry of the Elements (II izd.). Oxford: Butterworth-Heinemann. ISBN 0080379419.
- ^ Ludwig Bergmann; Clemens Schaefer; Rainer Kassing (2005). „Festkörper”. Lehrbuch der Experimentalphysik. 6 (2 izd.). Walter de Gruyter. str. 361. ISBN 978-3-11-017485-4.
- ^ Robert C. Weast, ur. (1990). CRC Handbook of Chemistry and Physics. Boca Raton: CRC (Chemical Rubber Publishing Company). str. E—129 do E—145. ISBN 0-8493-0470-9.
- ^ Yiming Zhang; Julian R. G. Evans; Shoufeng Yang (2011). „Corrected Values for Boiling Points and Enthalpies of Vaporization of Elements in Handbooks”. Journal of Chemical & Engineering Data. 56: 328—337. doi:10.1021/je1011086.
- ^ Magnetic susceptibility of the elements and inorganic compounds Arhivirano na sajtu Wayback Machine (12. januar 2012), in Lide, D. R., ur. (2005). CRC Handbook of Chemistry and Physics (86th izd.). Boca Raton (FL): CRC Press. ISBN 0-8493-0486-5.
- ^ Weast, Robert (1984). CRC, Handbook of Chemistry and Physics. Boca Raton, Florida: Chemical Rubber Company Publishing. str. E110. ISBN 978-0-8493-0464-4.
- ^ Housecroft, C. E.; Sharpe, A. G. (2008). Inorganic Chemistry (3. izd.). Prentice Hall. ISBN 978-0-13-175553-6.
- ^ a b Ruyle, George. „Poisonous Plants on Arizona Rangelands” (PDF). The University of Arizona. Arhivirano iz originala (PDF) 15. 7. 2004. g. Pristupljeno 5. 1. 2009.
- ^ Berzelius, J. J. (1818) "Lettre de M. Berzelius à M. Berthollet sur deux métaux nouveaux" (Pismo gosp. Berzelius gosp. Bertholletu o dva nova metala), Annales de chimie et de physique, serija 2, vol. 7, str. 199–206.
- ^ Elvira, Weeks Mary (1932). „The discovery of the elements. VI. Tellurium and selenium”. Journal of Chemical Education. 9 (3): 474. Bibcode:1932JChEd...9..474W. doi:10.1021/ed009p474.
- ^ Trofast, Jan (2011). „Berzelius' Discovery of Selenium”. Chemistry International. 33 (5): 16—19. PDF
- ^ „Action of light on selenium”. Popular Science. 10 (1): 116. 1876.
- ^ Levinshtein, E. M.; Simin G. S (1. 12. 1992). Earliest semiconductor device. Getting to Know Semiconductors. str. 77—79. ISBN 978-981-02-3516-1.
- ^ Brian, Winston (29. 5. 1998). Media Technology and Society: A History: From the Telegraph to the Internet. str. 89. ISBN 978-0-415-14229-8.
- ^ Robin, Morris Peter (1990). A History of the World Semiconductor Industry. str. 18. ISBN 978-0-86341-227-1.
- ^ Ludwig, Bergmann (1931). „Über eine neue Selen-Sperrschicht-Photozelle”. Physikalische Zeitschrift. 32: 286—288.
- ^ Waitkins G. R.; Bearse A. E.; Shutt R. (1942). „Industrial Utilization of Selenium and Tellurium”. Industrial & Engineering Chemistry. 34 (8): 899. doi:10.1021/ie50392a002.
- ^ Pinsent, Jane (1954). „The need for selenite and molybdate in the formation of formic dehydrogenase by members of the Coli-aerogenes group of bacteria”. Biochem J. 57 (1): 10—16. PMC 1269698 . PMID 13159942.
- ^ Stadtman Thressa C. (2002). „Some Functions of the Essential Trace Element, Selenium”. Trace Elements in Man and Animals 10: 831. ISBN 978-0-306-46378-5. doi:10.1007/0-306-47466-2_267.
- ^ Schwarz Klaus; Foltz Calvin M. (1957). „Selenium as an Integral Part of Factor 3 Against Dietary Necrotic Liver Degeneration”. Journal of the American Chemical Society. 79 (12): 3292—3293. doi:10.1021/ja01569a087.
- ^ Oldfield James E. (2006). „Selenium: A historical perspective”. Selenium: 1. ISBN 978-0-387-33826-2. doi:10.1007/0-387-33827-6_1.
- ^ Hatfield D. L.; Gladyshev V. N. (2002). „How Selenium Has Altered Our Understanding of the Genetic Code”. Molecular and Cellular Biology. 22 (11): 3565—3576. PMC 133838 . PMID 11997494. doi:10.1128/MCB.22.11.3565-3576.2002.
- ^ a b James E. House (2008). Inorganic chemistry. Academic Press. str. 524. ISBN 0-12-356786-6.
- ^ a b v Greenwood, Norman N.; Earnshaw, Alan (1997). Chemistry of the Elements (2 izd.). Butterworth-Heinemann. str. 751—752. ISBN 0080379419.
- ^ „The half-life of 79Se”. Physikalisch-Technische Bundesanstalt. 23. 9. 2010. Pristupljeno 29. 5. 2012.
- ^ Jörg Gerhard; Bühnemann Rolf; Hollas Simon; et al. (2010). „Preparation of radiochemically pure 79Se and highly precise determination of its half-life”. Applied Radiation and Isotopes. 68 (12): 2339—2351. PMID 20627600. doi:10.1016/j.apradiso.2010.05.006.
- ^ a b Audi Georges; et al. (2003). „The NUBASE Evaluation of Nuclear and Decay Properties”. Nuclear Physics A. Atomic Mass Data Center. 729: 3—128. Bibcode:2003NuPhA.729....3A. doi:10.1016/j.nuclphysa.2003.11.001.
- ^ „Native Selenium”. Webminerals. Arhivirano iz originala 15. 7. 2009. g. Pristupljeno 6. 6. 2009.
- ^ a b Kabata-Pendias A. (1998). „Geochemistry of selenium”. Journal of environmental pathology, toxicology and oncology: official organ of the International Society for Environmental Toxicology and Cancer. 17 (3–4): 173—177. PMID 9726787.
- ^ a b Fordyce Fiona (2007). „Selenium Geochemistry and Health”. AMBIO: A Journal of the Human Environment. 36: 94. doi:10.1579/0044-7447(2007)36[94:SGAH]2.0.CO;2.
- ^ Wessjohann Ludger A.; Schneider Alex; Abbas Muhammad; et al. (2007). „Selenium in chemistry and biochemistry in comparison to sulfur”. Biological Chemistry. 388 (10): 997—1006. PMID 17937613. doi:10.1515/BC.2007.138.
- ^ Birringer Marc; Pilawa Sandra; Flohé Leopold (2002). „Trends in selenium biochemistry”. Natural Product Reports. 19 (6): 693—718. PMID 12521265. doi:10.1039/B205802M.
- ^ Amouroux David; Liss Peter S; Tessier Emmanuel; et al. (2001). „Role of oceans as biogenic sources of selenium”. Earth and Planetary Science Letters. 189 (3–4): 277. Bibcode:2001E&PSL.189..277A. doi:10.1016/S0012-821X(01)00370-3.
- ^ Haug Anna; Graham Robin D.; Christophersen Olav A.; et al. (2007). „How to use the world's scarce selenium resources efficiently to increase the selenium concentration in food”. Microbial Ecology in Health and Disease. 19 (4): 209—228. PMC 2556185 . PMID 18833333. doi:10.1080/08910600701698986.
- ^ „Public Health Statement: Selenium” (PDF). Agency for Toxic Substances and Disease Registry. Приступљено 5. 1. 2009.
- ^ а б „Selenium and Tellurium: Statistics and Information”. Geološki zavod SAD. Приступљено 30. 5. 2012.
- ^ Sun Yan; Tian Xike; He Binbin; et al. (2011). „Studies of the reduction mechanism of selenium dioxide and its impact on the microstructure of manganese electrodeposit”. Electrochimica Acta. 56 (24): 8305. doi:10.1016/j.electacta.2011.06.111.
- ^ Bernd E. Langner "Selenium and Selenium Compounds" u: Ullmann's Encyclopedia of Industrial Chemistry, 2005, Wiley-VCH, Weinheim. doi:10.1002/14356007.a23_525.
- ^ а б Davis Joseph R (2001). Copper and Copper Alloys. ASM Int. стр. 91, 278. ISBN 978-0-87170-726-0.
- ^ Isakov Edmund (31. 10. 2008). Cutting Data for Turning of Steel. стр. 67. ISBN 978-0-8311-3314-6.
- ^ Gol'Dshtein Ya. E.; Mushtakova T. L.; Komissarova T. A. (1979). „Effect of selenium on the structure and properties of structural steel”. Metal Science and Heat Treatment. 21 (10): 741. doi:10.1007/BF00708374.
- ^ „Copper indium diselenide (CIS) cell”. Planning and Installing Photovoltaic Systems: A Guide for Installers, Architects and Engineers. Njemačko društvo za sunčevu energiju. Earthscan. 2008. стр. 43—44. ISBN 978-1-84407-442-6.
- ^ Naumov A. V. (2010). „Selenium and tellurium: State of the markets, the crisis, and its consequences”. Metallurgist. 54 (3–4): 197. doi:10.1007/s11015-010-9280-7.
- ^ Springett B. E. (1988). „Application of Selenium-Tellurium Photoconductors to the Xerographic Copying and Printing Processes”. Phosphorus and Sulfur and the Related Elements. 38 (3–4): 341. doi:10.1080/03086648808079729.
- ^ Williams Rob (2006). Computer Systems Architecture: A Networking Approach. Prentice Hall. стр. 547—548. ISBN 978-0-321-34079-5.
- ^ Diels Jean-Claude; Arissian Ladan (2011). „The Laser Printer”. Lasers. Wiley-VCH. стр. 81—83. ISBN 978-3-527-64005-8.
- ^ Meller, Gregor; Grasser, Tibor (2009). Organic Electronics. Springer. стр. 3—5. ISBN 978-3-642-04537-0.
- ^ Dennis Normile (2000). „The birth of the Blues”. Popular Science. стр. 57.
- ^ Kasap Safa; Frey Joel B.; Belev George; et al. (2009). „Amorphous selenium and its alloys from early xeroradiography to high resolution X-ray image detectors and ultrasensitive imaging tubes”. Physica status solidi (b). 246 (8): 1794. Bibcode:2009PSSBR.246.1794K. doi:10.1002/pssb.200982007.
- ^ Hai-Fu F.; Woolfson M. M.; Jia-Xing Y. (1993). „New Techniques of Applying Multi-Wavelength Anomalous Scattering Data”. Proceedings of the Royal Society A: Mathematical, Physical and Engineering Sciences. 442 (1914): 13. Bibcode:1993RSPSA.442...13H. doi:10.1098/rspa.1993.0087.
- ^ MacLean Marion E. (1937). „A project for general chemistry students: Color toning of photographic prints”. Journal of Chemical Education. 14: 31. Bibcode:1937JChEd..14...31M. doi:10.1021/ed014p31.
- ^ Penichon Sylvie (1999). „Differences in Image Tonality Produced by Different Toning Protocols for Matte Collodion Photographs”. Journal of the American Institute for Conservation. 38 (2): 124—143. JSTOR 3180042. doi:10.2307/3180042.
- ^ McKenzie Joy (2003). Exploring Basic Black & White Photography. Delmar. str. 176. ISBN 978-1-4018-1556-1.
- ^ Hayward Peter; Currie Dean. „Radiography of Welds Using Selenium 75, Ir 192 and X-rays” (PDF).
- ^ a b „Selenium”. Linus Pauling Institute at Oregon State University. Pristupljeno 5. 1. 2009.
- ^ Mazokopakis EE; Papadakis JA; Papadomanolaki MG (2007). „Effects of 12 months treatment with L-selenomethionine on serum anti-TPO Levels in Patients with Hashimoto's thyroiditis”. Thyroid : official journal of the American Thyroid Association. 17 (7): 609—612. PMID 17696828. doi:10.1089/thy.2007.0040.
- ^ Ralston NV; Ralston CR; Blackwell JL III; Raymond LJ (2008). „Dietary and tissue selenium in relation to methylmercury toxicity” (PDF). Neurotoxicology. 29 (5): 802—811. PMID 18761370. doi:10.1016/j.neuro.2008.07.007. Arhivirano iz originala (PDF) 24. 7. 2012. g. Pristupljeno 2. 12. 2015.
- ^ Penglase S; Hamre K; Ellingsen S (2014). „Selenium prevents downregulation of antioxidant selenoprotein genes by methylmercury”. Free Radical Biology and Medicine. 75: 95—104. PMID 25064324. doi:10.1016/j.freeradbiomed.2014.07.019.
- ^ Usuki F; Yamashita A; Fujimura M (2011). „Post-transcriptional defects of antioxidant selenoenzymes cause oxidative stress under methylmercury exposure”. The Journal of Biological Chemistry. 286 (8): 6641—6649. doi:10.1074/jbc.M110.168872.
- ^ Ohi G; Seki H; Maeda H; et al. (1975). „Protective effect of selenite against methylmercury toxicity: observations concerning time, dose and route factors in the development of selenium attenuation”. Industrial Health. 13: 93—99. doi:10.2486/indhealth.13.93.
- ^ Ralston NVC; Raymond LJ (2010). „Dietary selenium's protective effects against methylmercury toxicity”. Toxicology. 278 (1): 112—123. PMID 20561558. doi:10.1016/j.tox.2010.06.004.
- ^ Carvalho CML; Chew Hashemy SI; Hashemy J; et al. (2008). „Inhibition of the human thioredoxin system: A molecular mechanism of mercury toxicity”. Journal of Biological Chemistry. 283 (18): 11913—11923. PMID 18321861. doi:10.1074/jbc.M710133200.
- ^ Barclay Margaret N. I.; MacPherson Allan; Dixon James (1995). „Selenium content of a range of UK food”. Journal of food composition and analysis. 8 (4): 307—318. doi:10.1006/jfca.1995.1025.
- ^ Spisak namirnica bogatih selenom se može naći na stranici The Office of Dietary Supplements Selenium Fact Sheet.
- ^ „FDA Issues Final Rule to Add Selenium to List of Required Nutrients for Infant Formula”. www.fda.gov. Arhivirano iz originala 14. 11. 2017. g. Pristupljeno 10. 9. 2015.
- ^ Schroeder HA; Frost DV; Balassa JJ (1970). „Essential trace metals in man: Selenium”. Journal of chronic diseases. 23 (4): 227—43. PMID 4926392. doi:10.1016/0021-9681(70)90003-2.
Spoljašnje veze
[uredi | uredi izvor]- Vitaminologija
- Selenium at The Periodic Table of Videos (University of Nottingham)
- National Institutes of Health page on Selenium
- Assay Архивирано на сајту Wayback Machine (26. фебруар 2012)
- ATSDR – Toxicological Profile: Selenium
- CDC - NIOSH Pocket Guide to Chemical Hazards
- Peter van der Krogt elements site
- ATSDR – Toxicological Profile: Selenium