מה אנחנו יודעים על סלניום? בשיעורי כימיה בבית הספר אמרו לנו שסלניום הוא יסוד כימי, נוכל לפתור משוואות כימיות שונות ולצפות בתגובות בהשתתפותו. אבל יש כל כך הרבה אלמנטים בטבלה המחזורית שאי אפשר לכסות את כל כמות המידע. לכן, הכל נאמר די בקצרה.
במאמר זה תוכלו להכיר בפירוט את היסוד שנקרא "סלניום". מהו, מהן תכונותיו, היכן בטבע ניתן למצוא את האלמנט הזה וכיצד משתמשים בו בתעשייה. בנוסף, חשוב לדעת איזו השפעה יש לזה על הגוף שלנו.
מה זה סלניום
סלניום (יסוד סלניום) הוא יסוד כימי, אנלוגי של גופרית, השייך לקבוצה ה-16 (לפי הסיווג המוקדם - ל-6) של הטבלה המחזורית. המספר האטומי של היסוד הוא 34, והמסה האטומית היא 78.96. היסוד מציג בעיקר תכונות לא מתכתיות. בטבע, סלניום הוא קומפלקס של שישה איזוטופים הנלווים בדרך כלל לגופרית. כלומר, הוא נמצא במקומות שבהם מכורים גופרית. אז, הסלניום המסתורי -מה זה ולמה זה כל כך חשוב? יש לו מאפיינים שימושיים רבים.
ההיסטוריה של גילוי הסלניום
יסוד כימי זה התגלה על ידי הכימאי והמינרלוג השוודי יונס יעקב ברזליוס בשנת 1817.
בספרות המדעית יש סיפור על גילוי המינרל, שסופר על ידי המדען עצמו.
הוא אומר שבאותה תקופה הוא, יחד עם מדען אחר בשם יוהאן גוטליב גאן (שהתפרסם כמגלה המנגן וחקר את תכונותיו), חקר שיטה לייצור חומצה גופרתית בעיר גריפסהולם.
במהלך ניסויי מעבדה בחומצה גופרתית, נמצאו משקעים אדומים עם תערובת של גוון חום בהיר של החומר. בעת אינטראקציה עם צינור נשיפה, ריח קל ונדיר יצא מחומרי משקע ונוצר חרוז עופרת. מדען ברלין מרטין קלפרות' טען כי נוכחות של ריח אופייני מעידה על נוכחות של טלוריום. עמית של ברזליוס ציין גם כי במכרות שבהם כורים את הגופרית הזו לחומצה (בפאלון), מורגש גם ריח דומה.
בתקווה למצוא מתכת (טלוריום) נדירה שהתגלתה לאחרונה בתמיסה, החלו מדענים לחקור את המשקעים ביתר פירוט, אך ללא הועיל. לאחר שברזליוס אסף את כל המוצרים שהצטברו במשך מספר חודשים של קבלת חומצה גופרתית על ידי שריפת גופרית, וגם החל לחקור.
מחקר הראה שליסוד חדש שלא ידוע בעבר יש תכונות דומות לטלוריום, אבל אין. אז הטבלה המחזורית קיבלה יסוד חדש- סלניום.
מקור שם הרכיב
הסיפור על מקור השם של האלמנט החדש הוא די מעניין. הטבלה המחזורית של מנדלייב מגדירה את היסוד החדש כסלניום (Se). השם שלו קיבל מהשם של הלוויין הטבעי שלנו.
בתחילה, בפרסומים ברוסית, היסוד נקרא "סלניום" (בשנים העשירית של המאה ה-19). מאוחר יותר, לאחר 1835, אומץ השם "סלניום".
מאפיינים של סלניום
נוסחת סלניום – Se. נקודת ההיתוך של החומר היא 217 (α-Se) ו-170–180 מעלות צלזיוס (β-Se), והוא רותח בטמפרטורה של 6850.
החמצון קובע שסלניום מציג בתגובות: (-2), (+2), (+4), (+6), הוא עמיד בפני אוויר, חמצן, מים, חומצה הידרוכלורית וגופרית מדוללת חומצה.
מתמוסס בחומצה חנקתית בריכוז גבוה, אקווה רג'יה, מתמוסס זמן רב יותר בסביבה בסיסית עם חמצון.
צורות של סלניום
יש שני שינויים בסלניום:
- גבישי (צורות סלניום מונוקליניות a-ו-b, צורות g-סלניום משושה).
- אמורפי (צורות אבקתיות, קולואידיות ומזגוגיות של סלניום).
שינוי של סלניום אדום אמורפי. מה זה? אחד משינויי האלמנטים הלא יציבים. צורות אבקתיות וקולואידיות של סלניום מתקבלות על ידי הפחתת החומר מתמיסה של חומצה סלניוסית H2SeO3.
סלניום זגוגי שחור ניתן להשיג על ידי חימום אלמנט של כל שינוי לטמפרטורה220 מעלות צלזיוס עם קירור מהיר.
סלניום משושה הוא בעל צבע אפור. את השינוי הזה, היציב ביותר מבחינה תרמודינמית, ניתן להשיג גם על ידי חימום לנקודת ההיתוך עם קירור נוסף לטמפרטורה של 180-210 מעלות צלזיוס. יש צורך לעמוד במשטר טמפרטורה כזה למשך זמן מה.
תחמוצת סלניום
ישנן מספר תחמוצות שנוצרות מאינטראקציה של סלניום וחמצן: SeO2, SeO3, SeO, Se 2O5. במקביל, SeO2 ו-SeO3 הם אנהידרידים של סלניום (H2SeO3) וחומצות סלניות (H2SeO4), היוצרות מלחי סלניט וסלנט. SeO2 (מסיס מאוד במים) והוא היציב ביותר.
ניסויים מעניינים על סלניום
לפני שמתחילים בניסויים באלמנט זה, כדאי לזכור שכל תרכובות עם סלניום רעילות, לכן יש צורך לנקוט בכל אמצעי הבטיחות, למשל, ללבוש ציוד מגן ולבצע תגובות במנדף.
צבע הסלניום מופיע בתגובה נעימה. אם דו תחמוצת הגופרית, שהיא חומר מפחית טוב, מועברת דרך בקבוקון עם חומצה סלנית, התמיסה המתקבלת תהפוך לצהובה, לאחר מכן כתומה, ולבסוף לאדום דם.
פתרון חלש יאפשר להשיג סלניום קולואידי אמורפי. אם ריכוז החומצה הסלנוסית גבוה, אז במהלך התגובה, תשקע אבקה אדומה עד חומה. זה יהיהאבקת סלניום אמורפית בצורה יסודית.
כדי להביא חומר למצב זגוגי, יש צורך לחמם אותו ולקרר אותו בחדות. הצבע ישתנה לשחור, אך ניתן לראות את הגוון האדום רק אם מסתכלים על האור.
סלניום מונוקליני גבישי יהיה קצת יותר קשה להשגה. כדי לעשות זאת, קח כמות קטנה של אבקה אדומה וערבב עם פחמן דיסולפיד. יש צורך לחבר מעבה ריפלוקס לכלי עם התערובת ולהרתיח במשך שעתיים. בקרוב יתחיל להיווצר נוזל כתום בהיר עם גוון ירוק קל, אותו יהיה צורך לאדות באיטיות במיכל מתחת לנייר סינון.
שימוש בסלניום
סלניום שימש לראשונה בתעשיות הקרמיקה והזכוכית. זה מה שמספר לנו על "Handbook of Rare Metals" של מהדורת 1965.
למסת הזכוכית מוסיפים סלניום על מנת לשנות את צבע הזכוכית, להעלים את הגוון הירקרק שנותן תערובת של תרכובות ברזל. כדי להשיג זכוכית רובי בתעשיית הזכוכית, נעשה שימוש בתרכובת של סלניום וקדמיום (קדמוזליט CdSe). בייצור קרמיקה, קדמוזלייט נותן לו צבע אדום וגם מכתים אמייל.
מעט סלניום משמש כחומר מילוי בתעשיית הגומי וגם בתעשיית הפלדה כדי להפוך את הסגסוגות המתקבלות לעדינות גרגירים.
רוב טכנולוגיית המוליכים למחצה מיוצרת באמצעות סלניום. זו הייתה הסיבה העיקרית לעלייה בעלות של חומר כזה,כמו סלניום. המחיר עלה מ-3.3 דולר ל-33 דולר לקילו ב-1930 וב-1956 בהתאמה.
עלות הסלניום בשוק העולמי בשנת 2015 הייתה 68$ לכל ק"ג. ואילו בשנת 2012 קילוגרם ממתכת זו עלה כ-130$ לק"ג. הביקוש לסלניום (המחיר מאשר זאת) יורד עקב היצע גבוה.
החומר נמצא בשימוש נרחב גם בייצור ציוד צילום.
נוכחות של סלניום בגוף האדם
הגוף שלנו מכיל כ-10-14 מיליגרם של חומר זה, המרוכז במידה רבה יותר באיברים כמו כבד, כליות, לב, טחול, אשכים וחוטי זרע אצל גברים, כמו גם בגרעינים. של תאים.
הצורך של גוף האדם ליסוד קורט כמו סלניום נמוך. רק 55-70 מיקרוגרם למבוגרים. המינון היומי המקסימלי נחשב ל-400 מיקרוגרם. עם זאת, קיימת מחלה הנקראת מחלת Keshan המופיעה כאשר אלמנט זה חסר. עד שנות ה-60 בערך, סלניום נחשב לחומר רעיל בעל השפעה שלילית על גוף האדם. אבל לאחר מחקר מפורט, הושקו המסקנות ההפוכות.
לעתים קרובות, כאשר מתגלה תכולת סלניום פתולוגית, הרופאים יכולים לרשום תכשירים מיוחדים המכילים שילוב של אבץ-סלניום-מגנזיום, חומרים שבשילוב יפצו על המחסור שלו בגוף. כמובן, לא לכלול מזונות המכילים סלניום.
השפעה על הגוף
סלניום ממלא תפקיד חשוב מאוד בתהליךפונקציות חיוניות של האורגניזם:
- זה מפעיל את מערכת החיסון - "ממריץ" לויקוציטים להשפיע באופן פעיל יותר על מיקרואורגניזמים מזיקים (וירוסים);
- מאטה את תהליך ההזדקנות בגוף;
- מפחית את הסיכון להפרעות קצב, מוות כלילי פתאומי או אנוקסיה על ידי האטת חמצון הכולסטרול;
- מזרז את זרימת הדם למוח, מפעיל פעילות מנטלית, מקל על סימפטומים של בלוז ודיכאון (עייפות, עייפות, דיכאון וחוסר שקט);
- מאטה את התפתחותם של תאים סרטניים בעלי תכונות נוגדות חמצון;
- סלניום נלחם באופן פעיל ברדיקלים חופשיים;
- כאשר אינטראקציה עם ויטמין E פועלת כחומר אנטי דלקתי.
כמובן, אי אפשר להתעלם ממאפיין כה חשוב של יסוד קורט כמו עזרה במאבק נגד וירוסים מסוכנים: HIV/איידס, הפטיטיס, אבולה.
בשל נוכחות סלניום, הנגיף מתעכב בתוך התא; החומר מונע את התפשטות הנגיף בכל הגוף. אבל אם אין מספיק סלניום, אז הפונקציה שלו לא עובדת כמו שצריך.
צריכת סלניום בשילוב עם יוד תסייע לעצור את המחלה המתקדמת של בלוטת התריס (מחסור בתירוקסין), ובמקרים מסוימים תמריץ את נסיגה של המחלה (לעתים קרובות יותר בילדים).
גם ברפואה, סלניום משמש למניעת סוכרת, מכיוון שהוא מאיץ את צריכת הגלוקוז בגוף.
ניתן לרשום את התרופה עם ויטמינים לנשים בהריון. זה עוזר להתמודד עם הסימפטומים של רעילות, להקל על עייפות ויעודד אותך.
מחסור בסלניום
למה יכול להיות חוסר בגוף כמו סלניום? מה זה - "מחסור בסלניום" ואיך מתמודדים איתו? למעשה, מדובר במחלה לא נעימה, למרות העובדה שהיא מתרחשת די נדיר.
חשוב לדעת שהאויב הגרוע ביותר של החומר הזה הוא, כמובן, פחמימות - עמילניות, מתוקות. בשילוב איתם, סלניום נספג בצורה גרועה מאוד בגוף וזה עלול לגרום למחסור בו.
מהם הסימנים למחסור? קודם כל, יש לציין שעם מחסור בסלניום, היעילות ומצב הרוח הכללי ירדו.
מחסור בסלניום מחליש את המערכת החיסונית, וכתוצאה מכך הגוף הופך רגיש יותר למחלות שונות, נפשיות ופיזיות.
כמו כן, עם מחסור בחומר זה בגוף, תהליך ההטמעה של ויטמין E מופרע.
הסימנים העיקריים למחסור בסלניום הם: כאבים בשרירים ובמפרקים, עייפות מוקדמת, אנמיה, מחלות מחמירות של הכליות והלבלב.
אבל אם אתה חש באחד מהתסמינים, בשום מקרה אסור לך לטפל בעצמך בתרופות. הקפד לבקר רופא ולהתייעץ לגבי הצורך בנטילת תרופות מסוימות. אחרת, אתה יכול לגרום באופן עצמאי לעודף סלניום, שהוא גרוע יותר במקרים מסוימים. לדוגמה, אם אדם חולה סרטן נוטל סלניום ללא שליטה, ייתכן שהכימותרפיה (כימותרפיה) לא תעבוד.
עודף סלניום
לרוויה בסלניום יש גם השפעה שלילית על הגוף. הסימנים העיקריים לעודף הם: פגיעה בשיער ובציפורניים, פגיעה בשיניים, עייפות והתמוטטויות עצבים קבועות, חוסר תיאבון, הופעת דרמטיטיס, דלקת פרקים וכן צהבהבות וקילוף של העור.
אבל אם אתה לא עובד במתקני כריית סלניום, או לא גר ליד מקומות שבהם כורת החומר הזה, אז אתה לא יכול לפחד מעודף סלניום בגוף.
מזונות עשירים בסלניום
רוב הסלניום נמצא בבשר ובכבד - חזיר, בקר, עוף, ברווז או כבד הודו. לדוגמה, 100 גרם של כבד הודו מכילים 71, וחזיר - 53 מיקרוגרם של סלניום.
100 גרם של בשר תמנון מכיל 44.8 מיקרוגרם של סלניום. כמו כן, התזונה צריכה לכלול מזונות כמו שרימפס, דג אדום, ביצים, תירס, אורז, שעועית, גריסי שעורה ועדשים, חיטה, אפונה, ברוקולי, שמרי אפייה לא פעילים (מטופלים במים מחוממים ל-60 מעלות). אל תשכחו לגבי אגוזים - גם פיסטוקים, שקדים, אגוזי מלך ובוטנים מכילים סלניום, אם כי בכמויות קטנות.
כדאי לזכור גם שהחומר הולך לאיבוד במהלך עיבוד המזון, שימורים ותרכיזים מכילים חצי מכמות סלניום ממזון טרי. לכן, במידת האפשר, יש צורך לצרוך כמה שיותר מזונות טריים עם סלניום.
