ซีลีเนียม: ประวัติคุณสมบัติโครงสร้างการได้รับการใช้งาน - เคมี - 2026

ซีลีเนียมเป็นองค์ประกอบทางเคมีของอโลหะที่อยู่ในกลุ่มที่ 16 ของตารางธาตุซึ่งเป็นตัวแทนจากสัญลักษณ์คือ ธาตุนี้มีคุณสมบัติเป็นตัวกลางระหว่างกำมะถันและเทลลูเรียมซึ่งเป็นสมาชิกในกลุ่มเดียวกัน

ซีลีเนียมถูกค้นพบในปีพ. ศ. 2360 โดยJöhs J. Berzelius และ John G. Gahn ซึ่งเมื่อระเหย pyrite จะสังเกตเห็นคราบสีแดง (ภาพล่าง) ตอนแรกพวกเขาสับสนกับเทลลูเรียม แต่ต่อมาพวกเขาก็รู้ว่าพวกเขากำลังจัดการกับองค์ประกอบใหม่

ขวดซีลีเนียมสีแดงอสัณฐานซึ่งเป็น allotrope ที่รู้จักกันดีที่สุดสำหรับองค์ประกอบนี้ ที่มา: W. Oelen

Berzelius ตั้งชื่อธาตุซีลีเนียมใหม่ตามชื่อ "เซลีน" ซึ่งแปลว่า "เทพธิดาแห่งดวงจันทร์" ซีลีเนียมเป็นธาตุที่จำเป็นสำหรับพืชและสัตว์แม้ว่าจะมีความเข้มข้นสูง แต่ก็เป็นองค์ประกอบที่เป็นพิษ

ซีลีเนียมมีรูปแบบอัลโลทรอปิกหลักสามรูปแบบ ได้แก่ สีแดงสีดำและสีเทา หลังมีคุณสมบัติในการปรับเปลี่ยนสภาพนำไฟฟ้าขึ้นอยู่กับความเข้มของแสงที่แผ่ออกมา (ตัวนำโฟโตคอนดักเตอร์) ซึ่งมีการใช้งานมากมาย

ซีลีเนียมมีการกระจายอย่างกว้างขวางในเปลือกโลกอย่างไรก็ตามแร่ธาตุที่มีอยู่นั้นมีอยู่ไม่มากนักจึงไม่มีการขุดซีลีเนียม

ส่วนใหญ่ได้มาจากผลพลอยได้จากกระบวนการกลั่นทองแดงด้วยไฟฟ้า ซีลีเนียมสะสมในตะกอนพบที่ขั้วบวกของเซลล์อิเล็กโทรลิซิส

มนุษย์มีซีลีโนโปรตีนประมาณ 25 ชนิดซึ่งบางชนิดมีฤทธิ์ต้านอนุมูลอิสระและควบคุมการสร้างอนุมูลอิสระ นอกจากนี้ยังมีกรดอะมิโนของซีลีเนียมเช่นซีลีโนเมไทโอนีนและซีลีโนซิสเทอีน

ประวัติศาสตร์

ข้อสังเกตแรก

นักเล่นแร่แปรธาตุอาร์โนลด์เดอวิลลาโนวาอาจสังเกตเห็นซีลีเนียมในปี 1230 เขาได้รับการฝึกฝนด้านการแพทย์ที่ซอร์บอนน์ในปารีสและยังเป็นแพทย์ของสมเด็จพระสันตปาปาคลีเมนต์วี

Villanova ในหนังสือของเขา Rosarium Philosophorum อธิบายถึงกำมะถันสีแดงหรือ "กำมะถัน" ที่ถูกทิ้งไว้ในเตาเผาหลังจากระเหยกำมะถันเป็นไอ กำมะถันแดงนี้อาจเป็นส่วนประกอบของซีลีเนียม

การค้นพบ

ในปีพ. ศ. 2360 Jöhs Jakob Berzelius และ John Gottlieb Gahn ได้ค้นพบซีลีเนียมในโรงงานเคมีเพื่อผลิตกรดซัลฟิวริกใกล้เมือง Gripsholm ประเทศสวีเดน วัตถุดิบในการทำกรดคือไพไรต์ซึ่งสกัดจากเหมืองฟาหลุน

Berzelius เกิดความเสียหายจากการมีอยู่ของสารตกค้างสีแดงที่ยังคงอยู่ในภาชนะบรรจุตะกั่วหลังจากที่กำมะถันลุกไหม้

นอกจากนี้ Berzelius และ Gahn ยังสังเกตเห็นว่าสารตกค้างสีแดงมีกลิ่นขี้ม้ารุนแรงคล้ายกับเทลลูเรียม ด้วยเหตุนี้เขาจึงเขียนถึง Marect เพื่อนของเขาว่าพวกเขาเชื่อว่าเงินฝากที่สังเกตได้นั้นเป็นสารประกอบเทลลูเรียม

อย่างไรก็ตาม Berselius ยังคงวิเคราะห์วัสดุที่ฝากไว้เมื่อ pyrite ถูกเผาและพิจารณาใหม่ว่าไม่พบเทลลูเรียมในเหมือง Falun เขาสรุปในเดือนกุมภาพันธ์ พ.ศ. 2361 ว่าเขาได้ค้นพบองค์ประกอบใหม่

ที่มาของชื่อ

Berzelius ชี้ให้เห็นว่าองค์ประกอบใหม่เป็นการรวมกันของกำมะถันและเทลลูเรียมและความคล้ายคลึงกันของเทลลูเรียมกับธาตุใหม่ทำให้เขามีโอกาสตั้งชื่อสารใหม่ซีลีเนียม

Berzelius อธิบายว่า "เทลลัส" หมายถึงเทพธิดาแห่งโลก Martin Klaport ในปี 1799 ตั้งชื่อนี้ให้กับเทลลูเรียมและเขียนว่า:“ ไม่มีองค์ประกอบใดที่เรียกว่าสิ่งนั้น มันต้องเสร็จแล้ว! "

เนื่องจากความคล้ายคลึงกันของเทลลูเรียมกับสารใหม่ Berzelius จึงตั้งชื่อมันด้วยคำว่าซีลีเนียมซึ่งมาจากภาษากรีกคำว่า "ซีลีน" ซึ่งแปลว่า "เทพธิดาแห่งดวงจันทร์"

การพัฒนาแอปพลิเคชันของคุณ

ในปีพ. ศ. 2416 Willoughby Smith ได้ค้นพบว่าการนำไฟฟ้าของซีลีเนียมขึ้นอยู่กับแสงที่แผ่ออกมา คุณสมบัตินี้อนุญาตให้ซีลีเนียมมีการใช้งานมากมาย

Alexander Graham Bell ในปี 1979 ใช้ซีลีเนียมในโฟโต้โฟนของเขา ซีลีเนียมผลิตกระแสไฟฟ้าตามสัดส่วนความเข้มของแสงที่ส่องสว่างการใช้งานในมาตรวัดแสงกลไกการรักษาความปลอดภัยในการเปิดและปิดประตูเป็นต้น

การใช้วงจรเรียงกระแสซีลีเนียมในอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์เริ่มขึ้นในทศวรรษที่ 1930 โดยมีการใช้งานเชิงพาณิชย์จำนวนมาก ในปี 1970 มันถูกแทนที่ด้วยวงจรเรียงกระแสด้วยซิลิกอน

ในปีพ. ศ. 2500 มีการค้นพบว่าซีลีเนียมเป็นองค์ประกอบที่จำเป็นสำหรับชีวิตของสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนมเนื่องจากมีอยู่ในเอนไซม์ที่ป้องกันออกซิเจนที่ทำปฏิกิริยาและอนุมูลอิสระ นอกจากนี้ยังค้นพบการมีอยู่ของกรดอะมิโนเช่นซีลีโนเมไทโอนีน

คุณสมบัติทางกายภาพและทางเคมี

การปรากฏ

เนื่องจากซีลีเนียมมี allotropes หลายชนิดลักษณะทางกายภาพจึงแตกต่างกันไป โดยปกติจะปรากฏเป็นของแข็งสีแดงในรูปผง

น้ำหนักอะตอมมาตรฐาน

78.971 ยู

เลขอะตอม (Z)

3. 4

จุดหลอมเหลว

221 ºC

จุดเดือด

685 ºC

ความหนาแน่น

ความหนาแน่นของซีลีเนียมจะแตกต่างกันไปขึ้นอยู่กับว่าจะพิจารณาอัลโลโทรปหรือโพลีมอร์ฟ ความหนาแน่นบางส่วนที่กำหนดที่อุณหภูมิห้อง ได้แก่ :

เทา: 4.819 ก. / ซม. ³

อัลฟ่า: 4.39 ก. / ซม. ³

น้ำเลี้ยง: 4.28 ก. / ซม. ³

สถานะของเหลว (จุดหลอมเหลว): 3.99 g / cm ³

ความร้อนของฟิวชั่น

สีเทา: 6.69 kJ / mol

ความร้อนของการกลายเป็นไอ

95.48 กิโลจูล / โมล

ความจุของแคลอรี่โมลาร์

25.363 J / (โมล K)

เลขออกซิเดชัน

ซีลีเนียมสามารถจับตัวกับสารประกอบที่แสดงตัวเลขหรือสถานะออกซิเดชันต่อไปนี้: -2, -1, +1, +2, +3, +4, +5, +6 ในบรรดาสิ่งที่สำคัญที่สุด ได้แก่ -2 (Se ^2- ), +4 (Se ⁴⁺ ) และ +6 (Se ⁶⁺ )

ตัวอย่างเช่นใน SeO ₂ซีลีเนียมมีเลขออกซิเดชันเป็น +4 นั่นคือการดำรงอยู่ของที่ se ⁴⁺ไอออนบวก(Se ^{4 +} O ₂ ² ) จะถือว่า เช่นเดียวกับ SeO ₃ซีลีเนียมมีเลขออกซิเดชันเป็น +6 (Se ⁶⁺ O ₃ ^2- )

ในไฮโดรเจนซีลีเนียม H ₂ Se ซีลีเนียมมีเลขออกซิเดชัน -2; นั่นคืออีกครั้งการดำรงอยู่ของไอออนหรือประจุลบ Se ^2- (H ₂ ⁺ Se ^2- ) จะถือว่า เนื่องจากซีลีเนียมเป็นอิเล็กโทรเนกาติวิตีมากกว่าไฮโดรเจน

อิเล็ก

2.55 ในระดับ Pauling

พลังงานไอออไนเซชัน

- ขั้นแรก: 941 กิโลจูล / โมล

- วินาที: 2,045 กิโลจูล / โมล

- ประการที่สาม: 2,973.7 กิโลจูล / โมล

คำสั่งแม่เหล็ก

ไดอะแมกเนติก.

ความแข็ง

2.0 ในระดับ Mohs

ไอโซโทป

มีไอโซโทปของซีลีเนียมตามธรรมชาติและมีความเสถียร 5 ไอโซโทปซึ่งแสดงไว้ด้านล่างพร้อมกับความอุดมสมบูรณ์ตามลำดับ:

- ⁷⁴ Se (0.86%)

- ⁷⁶วินาที (9.23%)

- ⁷⁷วินาที (7.6%)

- ⁷⁸วินาที (23.69%)

- ⁸⁰วินาที (49.8%)

Allotropy

ขวดที่มีซีลีเนียมสีดำเคลือบด้วยฟิล์มบาง ๆ ของซีลีเนียมสีเทา ที่มา: W. Oelen

ซีลีเนียมที่เตรียมในปฏิกิริยาทางเคมีเป็นผงสีแดงอิฐอสัณฐานซึ่งเมื่อละลายอย่างรวดเร็วจะทำให้เกิดเป็นสีดำคล้ายกับลูกประคำ (ภาพบน) ซีลีเนียมสีดำเป็นของแข็งที่เปราะและเป็นมันเงา

นอกจากนี้ซีลีเนียมสีดำยังละลายได้เล็กน้อยในคาร์บอนซัลไฟด์ เมื่อสารละลายนี้ได้รับความร้อนถึง 180 ºCซีลีเนียมสีเทาซึ่งเป็นแอลโลทรอปที่เสถียรและหนาแน่นที่สุดจะตกตะกอน

ซีลีเนียมสีเทาทนต่อการเกิดออกซิเดชั่นและเฉื่อยต่อการทำงานของกรดที่ไม่ออกซิไดซ์ คุณสมบัติหลักของซีลีเนียมนี้คือการนำแสง เมื่อส่องสว่างการนำไฟฟ้าของมันจะเพิ่มขึ้น 10 ถึง 15 เท่า

การเกิดปฏิกิริยา

ซีลีเนียมในสารประกอบมีอยู่ในสถานะออกซิเดชัน -2, +4 และ +6 แสดงให้เห็นถึงแนวโน้มที่ชัดเจนในการสร้างกรดในสถานะออกซิเดชันที่สูงขึ้น สารประกอบที่มีซีลีเนียมที่มีสถานะออกซิเดชั่น -2 เรียกว่าซีลีเนียม (Se ^2- )

ปฏิกิริยากับไฮโดรเจน

ซีลีเนียมทำปฏิกิริยากับไฮโดรเจนเพื่อสร้างไฮโดรเจนซีลีไนด์ (H ₂ Se) ซึ่งเป็นก๊าซที่ไม่มีสีไวไฟและไม่เป็นอันตราย

ปฏิกิริยากับออกซิเจน

การเผาไหม้ของซีลีเนียมทำให้เกิดเปลวไฟสีน้ำเงินและสร้างซีลีเนียมไดออกไซด์:

Se ₈ (s) + 8 O ₂ => 8 SeO ₂ (s)

ซีลีเนียมออกไซด์เป็นสารพอลิเมอร์ที่เป็นของแข็งสีขาว ความชุ่มชื้นทำให้เกิดกรดซีลีเนียม (H ₂ SeO ₃ ) ซีลีเนียมยังก่อตัวเป็นซีลีเนียมไตรออกไซด์ (SeO ₃ ) คล้ายกับกำมะถัน (SO ₃ )

ปฏิกิริยากับฮาโลเจน

ซีลีเนียมทำปฏิกิริยากับฟลูออรีนเพื่อสร้างซีลีเนียมเฮกซาฟลูออไรด์:

Se ₈ (s) + 24 F ₂ (g) => 8 SeF ₆ (l)

ซีลีเนียมทำปฏิกิริยากับคลอรีนและโบรมีนเพื่อสร้าง disilenium dichloride และ dibromide ตามลำดับ:

Se ₈ (s) + 4 Cl ₂ => 4 Se ₂ Cl ₂

Se ₈ (s) + 4 Br ₂ => 4 Se ₂ Br ₂

ซีลีเนียมยังสามารถสร้าง SEF ₄และ SeCl 4

ในทางกลับกันซีลีเนียมก่อตัวเป็นสารประกอบที่อะตอมของซีลีเนียมรวมตัวกับฮาโลเจนตัวหนึ่งและออกซิเจนอีกตัวหนึ่ง ตัวอย่างที่สำคัญคือซีลีเนียมออกซีคลอไรด์ (SeO ₂ Cl ₂ ) โดยซีลีเนียมอยู่ในสถานะออกซิเดชัน +6 ซึ่งเป็นตัวทำละลายที่ทรงพลังอย่างยิ่ง

ปฏิกิริยากับโลหะ

ซีลีเนียมทำปฏิกิริยากับโลหะเพื่อสร้างเซเลไนด์ของอะลูมิเนียมแคดเมียมและโซเดียม สมการทางเคมีด้านล่างสอดคล้องกับการก่อตัวของอะลูมิเนียมซีลีไนด์:

3 Se ₈ + 16 Al => 8 Al ₂ Se ₃

Selenites

ซีลีเนียมเป็นเกลือที่เรียกว่าซีลีเนียม ตัวอย่างเช่นซิลเวอร์ซีลีไนต์ (Ag ₂ SeO ₃ ) และโซเดียมซีลีไนต์ (Na ₂ SeO ₃ ) ชื่อนี้ถูกใช้ในบริบททางวรรณกรรมเพื่ออ้างถึงผู้อยู่อาศัยของดวงจันทร์: ชาวเซเลนไนต์

กรด

กรดที่สำคัญที่สุดในซีลีเนียมคือกรดซีเลนิก (H ₂ SeO ₄ ) มีความแข็งแรงพอ ๆ กับกรดซัลฟิวริกและลดลงได้ง่ายกว่า

โครงสร้างและการกำหนดค่าอิเล็กทรอนิกส์

- ซีลีเนียมและลิงค์

ซีลีเนียมมีเวเลนซ์อิเล็กตรอน 6 ตัวจึงอยู่ในกลุ่ม 16 เช่นเดียวกับออกซิเจนและกำมะถัน อิเล็กตรอนหกตัวนี้อยู่ในวงโคจร 4s และ 4p ตามการกำหนดค่าอิเล็กทรอนิกส์:

3 มิติ¹⁰ 4s ² 4p ⁴

ดังนั้นมันจึงต้องการเช่นเดียวกับกำมะถันในการสร้างพันธะโควาเลนต์สองพันธะเพื่อให้ออกเตตของวาเลนซ์ แม้ว่ามันจะมีออร์บิทัล 4d ที่สามารถสร้างพันธะกับอะตอมมากกว่าสองอะตอมได้ ดังนั้นซีลีเนียมสามอะตอมจึงมารวมกันและสร้างพันธะโควาเลนต์สองพันธะ: Se-Se-Se

ซีลีเนียมที่มีมวลอะตอมสูงสุดมีแนวโน้มตามธรรมชาติในการสร้างโครงสร้างที่ควบคุมโดยพันธะโควาเลนต์ แทนที่จะจัดเป็นโมเลกุลไดอะตอม Se ₂ , Se = Se, คล้ายกับ O ₂ , O = O

- แหวนหรือโซ่

ในบรรดาโครงสร้างโมเลกุลที่อะตอมของซีลีเนียมนำมาใช้สามารถกล่าวถึงได้สองอย่างในคำทั่วไป: วงแหวนหรือโซ่ สังเกตว่าในกรณีสมมุติ Se ₃อะตอม Se สุดขั้วยังคงต้องการอิเล็กตรอน ดังนั้นจึงต้องผูกมัดกับอะตอมอื่น ๆ ต่อเนื่องกันจนกว่าโซ่จะปิดเป็นวงแหวนได้

วงแหวนที่พบมากที่สุดคือวงแหวนแปดเมมเบรนหรืออะตอมของซีลีเนียม: Se ₈ (มงกุฎซีลีเนียม) ทำไมต้องแปด? เพราะยิ่งแหวนมีขนาดเล็กก็จะยิ่งมีความเครียดมากขึ้น นั่นคือมุมของพันธะเบี่ยงเบนไปจากค่าธรรมชาติที่กำหนดโดยการผสมพันธ์ sp ³ (คล้ายกับสิ่งที่เกิดขึ้นกับไซโคลแอลเคน)

เนื่องจากมีอะตอมแปดอะตอมการแยกระหว่างอะตอม Se-Se จึงเพียงพอที่จะทำให้พันธะของพวกมัน "ผ่อนคลาย" และไม่ "งอ"; แม้ว่ามุมของลิงก์จะเท่ากับ105.7ºและไม่ใช่109.5º ในทางกลับกันอาจจะมีแหวนที่มีขนาดเล็ก: Se ₆และ Se 7

หน่วยวงแหวนของซีลีเนียมแสดงโดยแบบจำลองของทรงกลมและแท่ง ที่มา: Benjah-bmm27.

ทิศตะวันออก₈หน่วยแหวนที่แสดงในภาพดังกล่าวข้างต้น สังเกตความคล้ายคลึงที่พวกเขามีกับครอบฟันกำมะถัน มี แต่ตัวใหญ่และหนักกว่า

นอกจากวงแหวนแล้วอะตอมของซีลีเนียมยังสามารถจัดเรียงเป็นโซ่แบบขดลวดได้อีกด้วย (ลองนึกถึงบันไดเวียน):

โซ่ซีลีเนียมแบบ Helical ที่มา: Materialscientist ที่ English Wikipedia

ที่ปลายของมันอาจจะมีพันธะคู่ขั้ว (-Se = Se) หรือ Se ₈แหวน

- จัดสรร

โดยคำนึงถึงว่าอาจมีวงแหวนขดลวดหรือโซ่ของซีลีเนียมและขนาดของมันอาจแตกต่างกันไปขึ้นอยู่กับจำนวนอะตอมที่มีอยู่จึงเห็นได้ว่ามีการจัดสรรมากกว่าหนึ่งชนิดสำหรับองค์ประกอบนี้ นั่นคือของแข็งซีลีเนียมบริสุทธิ์ แต่มีโครงสร้างโมเลกุลต่างกัน

ซีลีเนียมสีแดง

ในบรรดา allotropes ที่โดดเด่นที่สุดของซีลีเนียมเรามีสีแดงซึ่งสามารถปรากฏเป็นผงอสัณฐานหรือเป็นผลึกแบบโมโนคลินิกและโพลีมอร์ฟิก (ดูภาพของวงแหวน Se ₈ )

ในซีลีเนียมสีแดงอสัณฐานโครงสร้างจะไม่เป็นระเบียบไม่มีรูปแบบที่ชัดเจน ในขณะที่ในเลนส์วงแหวนสร้างโครงสร้างโมโนคลินิก ซีลีเนียมที่เป็นผลึกสีแดงเป็นโพลีมอร์ฟิคมี 3 ขั้นตอนคือα, βและγซึ่งมีความหนาแน่นแตกต่างกัน

ซีลีเนียมสีดำ

โครงสร้างของซีลีเนียมสีดำยังประกอบด้วยวงแหวน แต่ไม่ใช่กับสมาชิกแปดคน แต่มีอีกมากมายที่สามารถเข้าถึงวงแหวนได้ถึงหนึ่งพันอะตอม (Se ₁₀₀₀ ) ว่ากันว่าโครงสร้างของมันซับซ้อนและประกอบด้วยวงแหวนโพลีเมอร์ บางอันใหญ่หรือเล็กกว่าอันอื่น

ด้วยวงแหวนโพลีเมอร์ที่มีขนาดแตกต่างกันจึงเป็นเรื่องยากที่จะคาดหวังให้พวกเขาสร้างลำดับโครงสร้าง ดังนั้นซีลีเนียมสีดำจึงเป็นอสัณฐานเช่นกัน แต่ในทางตรงกันข้ามกับผงสีแดงที่กล่าวถึงข้างต้นมันมีพื้นผิวเหมือนแก้วแม้ว่ามันจะเปราะก็ตาม

ซีลีเนียมสีเทา

และในที่สุดของ allotropes ที่ง่ายที่สุดของซีลีเนียมคือสีเทาซึ่งโดดเด่นเหนือคนอื่น ๆ เนื่องจากมีความเสถียรมากที่สุดภายใต้สภาวะปกติและยังมีลักษณะเป็นโลหะ

ผลึกของมันสามารถเป็นหกเหลี่ยมหรือตรีโกณมิติซึ่งสร้างขึ้นโดยกองกำลังกระจายของลอนดอนระหว่างโซ่เกลียวพอลิเมอร์ (ภาพบนสุด) มุมของพันธะคือ130.1ºซึ่งบ่งบอกถึงการเบี่ยงเบนเชิงบวกจากสภาพแวดล้อมเตตระฮีดอล (ด้วยมุม109.5º)

นั่นคือเหตุผลที่โซ่ขดลวดซีลีเนียมให้ความรู้สึกเหมือน "เปิด" โดยวิธีการคายในโครงสร้างนี้อะตอม Se หันเข้าหากันดังนั้นในทางทฤษฎีจะต้องมีการทับซ้อนกันของวงโคจรมากขึ้นเพื่อสร้างแถบการนำไฟฟ้า

ความร้อนที่เพิ่มขึ้นของการสั่นสะเทือนของโมเลกุลจะทำลายแถบเหล่านี้เมื่อโซ่ไม่เป็นระเบียบ ในขณะที่พลังงานของโฟตอนส่งผลโดยตรงต่ออิเล็กตรอนทำให้พวกมันตื่นเต้นและส่งเสริมการทำธุรกรรมของพวกมัน จากมุมมองนี้เป็นเรื่อง "ง่าย" ที่จะจินตนาการถึงการนำแสงสำหรับซีลีเนียมสีเทา

หาและผลิตได้ที่ไหน

แม้ว่าจะมีการกระจายอย่างกว้างขวาง แต่ซีลีเนียมก็เป็นองค์ประกอบที่หายาก พบได้ในสภาพดั้งเดิมที่เกี่ยวข้องกับกำมะถันและแร่ธาตุเช่น eucairite (CuAgSe), claustalite (PbSe), naumanite (Ag ₂ Se) และ Crookesite

ซีลีเนียมพบว่าเป็นสิ่งเจือปนที่แทนที่กำมะถันในส่วนเล็ก ๆ ของแร่ธาตุกำมะถันของโลหะ เช่นทองแดงตะกั่วเงินเป็นต้น

มีดินที่มีซีลีเนียมอยู่ในรูปของซีลีเนียมที่ละลายน้ำได้ สิ่งเหล่านี้ถูกพัดพาโดยน้ำฝนไปยังแม่น้ำและจากที่นั่นไปยังมหาสมุทร

พืชบางชนิดสามารถดูดซึมและให้ซีลีเนียมเข้มข้นได้ ตัวอย่างเช่นถั่วบราซิล 1 ถ้วยมีซีลีเนียม 544 µg ซึ่งเท่ากับ 777% ของปริมาณซีลีเนียมที่แนะนำต่อวัน

ในสิ่งมีชีวิตซีลีเนียมพบได้ในกรดอะมิโนบางชนิดเช่นซีลีโนเมไทโอนีนซีลีโนซิสเทอีนและเมธิลเซลีโนซิสเทอีน Selenocysteine ​​และ selenite จะลดลงเป็นไฮโดรเจนซีลีไนด์

กระแสไฟฟ้าของทองแดง

ไม่มีการขุดหาซีลีเนียม ส่วนใหญ่ได้มาเป็นผลพลอยได้จากกระบวนการกลั่นทองแดงด้วยไฟฟ้าพบในตะกอนที่สะสมที่ขั้วบวก

ขั้นตอนแรกคือการผลิตซีลีเนียมไดออกไซด์ สำหรับสิ่งนี้ตะกอนอโนดิกจะได้รับการบำบัดด้วยโซเดียมคาร์บอเนตเพื่อผลิตออกซิเดชั่น จากนั้นน้ำจะถูกเติมลงในซีลีเนียมออกไซด์และทำให้เป็นกรดเพื่อสร้างกรดซีลีเนียม

สุดท้ายกรดซีลีเนียมจะถูกบำบัดด้วยซัลเฟอร์ไดออกไซด์เพื่อลดความมันและได้รับซีลีเนียมเป็นองค์ประกอบ

ในอีกวิธีหนึ่งในส่วนผสมของตะกอนและตะกอนที่เกิดขึ้นจากการผลิตกรดซัลฟิวริกซีลีเนียมสีแดงที่ไม่บริสุทธิ์จะได้รับซึ่งละลายในกรดซัลฟิวริก

จากนั้นจะเกิดกรดซีลินิสและกรดซีเลนิก กรดซีลีเนียมนี้ได้รับการรักษาเช่นเดียวกับวิธีก่อนหน้านี้

นอกจากนี้ยังสามารถใช้คลอรีนซึ่งทำหน้าที่กับโลหะเซเลไนด์เพื่อผลิตสารประกอบซีลีเนียมคลอรีนที่ระเหยได้ เช่น: Se ₂ Cl ₂ , SeCl ₄ , SeCl ₂และ SeOCl 2

สารประกอบเหล่านี้ในกระบวนการที่ทำในน้ำจะถูกเปลี่ยนเป็นกรดซีลีเนียมซึ่งได้รับการบำบัดด้วยซัลเฟอร์ไดออกไซด์เพื่อปลดปล่อยซีลีเนียม

บทบาททางชีวภาพ

ข้อบกพร่อง

ซีลีเนียมเป็นธาตุที่จำเป็นสำหรับพืชและสัตว์ซึ่งการขาดสารอาหารในมนุษย์ทำให้เกิดความผิดปกติร้ายแรงเช่นโรค Keshan โรคที่มีลักษณะเป็นอันตรายต่อกล้ามเนื้อหัวใจ

นอกจากนี้การขาดซีลีเนียมยังเกี่ยวข้องกับภาวะมีบุตรยากของผู้ชายและอาจมีบทบาทในโรค Kashin-Beck ซึ่งเป็นโรคข้อเข่าเสื่อมชนิดหนึ่ง นอกจากนี้ยังพบการขาดซีลีเนียมในโรคข้ออักเสบรูมาตอยด์

โคแฟกเตอร์ของเอนไซม์

ซีลีเนียมเป็นส่วนประกอบของเอนไซม์ที่มีฤทธิ์ต้านอนุมูลอิสระเช่นกลูตาไธโอนเปอร์ออกซิเดสและไทโอเรด็อกซินรีดักเตสที่ทำหน้าที่ในการกำจัดสารที่มีออกซิเจนปฏิกิริยา

นอกจากนี้ซีลีเนียมยังเป็นปัจจัยร่วมของฮอร์โมนไทรอยด์ deiodinases เอนไซม์เหล่านี้มีความสำคัญในการควบคุมการทำงานของฮอร์โมนไทรอยด์

มีรายงานการใช้ซีลีเนียมในการรักษาโรค Hasimoto ซึ่งเป็นโรคแพ้ภูมิตัวเองที่มีการสร้างแอนติบอดีต่อเซลล์ต่อมไทรอยด์

ซีลีเนียมยังถูกใช้เพื่อลดผลกระทบที่เป็นพิษของปรอทเนื่องจากการกระทำบางอย่างเกิดขึ้นกับเอนไซม์ต้านอนุมูลอิสระที่ขึ้นกับซีลีเนียม

โปรตีนและกรดอะมิโน

มนุษย์มีซีลีโนโปรตีนประมาณ 25 ชนิดที่ออกฤทธิ์ต้านอนุมูลอิสระเพื่อป้องกันความเครียดจากปฏิกิริยาออกซิเดชั่นซึ่งเกิดจากสายพันธุ์ออกซิเจนที่มีปฏิกิริยา (ROS) มากเกินไปและไนโตรเจนที่มีปฏิกิริยา (NOS)

ตรวจพบกรดอะมิโน selenomethiocin และ selenocysteine ​​ในมนุษย์ Selenomethionine ใช้เป็นผลิตภัณฑ์เสริมอาหารในการรักษาภาวะขาดซีลีเนียม

ความเสี่ยง

ซีลีเนียมในร่างกายที่มีความเข้มข้นสูงอาจส่งผลเสียต่อสุขภาพได้มากมายโดยเริ่มจากผมเปราะและเล็บที่เปราะไปจนถึงผื่นที่ผิวหนังความร้อนอาการบวมน้ำของผิวหนังและอาการปวดอย่างรุนแรง

เมื่อรักษาซีลีเนียมเมื่อเข้าตาผู้คนอาจรู้สึกแสบร้อนระคายเคืองและฉีกขาด ในขณะเดียวกันการได้รับควันที่มีซีลีเนียมสูงเป็นเวลานานอาจทำให้เกิดอาการบวมน้ำในปอดหายใจกระเทียมและหลอดลมอักเสบ

นอกจากนี้บุคคลนั้นอาจมีอาการปอดอักเสบคลื่นไส้หนาวสั่นมีไข้เจ็บคอท้องร่วงและตับ

ซีลีเนียมสามารถโต้ตอบกับยาอื่น ๆ และผลิตภัณฑ์เสริมอาหารเช่นยาลดกรดยาต้านมะเร็งคอร์ติโคสเตียรอยด์ไนอาซินและยาคุมกำเนิด

ซีลีเนียมมีความเกี่ยวข้องกับความเสี่ยงที่เพิ่มขึ้นในการเป็นมะเร็งผิวหนัง การศึกษาของสถาบันมะเร็งแห่งชาติพบว่าผู้ชายที่มีระดับซีลีเนียมในร่างกายสูงมีแนวโน้มที่จะเป็นมะเร็งต่อมลูกหมากในระยะลุกลามถึงสองเท่า

การศึกษาชี้ให้เห็นว่าการบริโภคซีลีเนียม 200 ไมโครกรัมต่อวันช่วยเพิ่มความเป็นไปได้ในการเกิดโรคเบาหวานประเภทที่ 2 ขึ้น 50%

การประยุกต์ใช้งาน

เครื่องสำอาง

ซีลีเนียมซัลไฟด์ใช้ในการรักษาอาการ seborrhea เช่นเดียวกับผมที่มันเยิ้มหรือมีรังแค

แพทย์

ใช้เป็นยาทางเลือกในการรักษาโรค Hasimoto ซึ่งเป็นโรคภูมิต้านตนเองของต่อมไทรอยด์

ซีลีเนียมช่วยลดความเป็นพิษของปรอทซึ่งเป็นหนึ่งในกิจกรรมที่เป็นพิษของมันคือการกระทำของเอนไซม์ deoxidizing ซึ่งใช้ซีลีเนียมเป็นปัจจัยร่วม

แมงกานีสอิเล็กโทรลิซิส

การใช้ซีลีเนียมออกไซด์ในการอิเล็กโทรลิซิสของแมงกานีสช่วยลดต้นทุนของเทคนิคได้มากเนื่องจากจะช่วยลดการใช้ไฟฟ้า

เม็ดสี

ซีลีเนียมใช้เป็นเม็ดสีในสีพลาสติกเซรามิกและแก้ว สีของแก้วจะแตกต่างกันไปขึ้นอยู่กับซีลีเนียมที่ใช้ไปจนถึงสีส้มอ่อน

โฟโตคอนดัคทีฟ

เนื่องจากคุณสมบัติของซีลีเนียมสีเทาในการเปลี่ยนการนำไฟฟ้าเป็นฟังก์ชันของความเข้มของแสงที่แผ่ออกซีลีเนียมจึงถูกใช้ในเครื่องถ่ายเอกสารโฟโตเซลล์โฟโตมิเตอร์และเซลล์แสงอาทิตย์

การใช้ซีลีเนียมในเครื่องถ่ายเอกสารเป็นหนึ่งในการใช้งานหลักของซีลีเนียม แต่การปรากฏตัวของโฟโตคอนดัคเตอร์อินทรีย์ลดการใช้ลง

คริสตัล

ซีลีเนียมใช้สำหรับการเปลี่ยนสีของแว่นตาอันเป็นผลมาจากการมีเหล็กที่ทำให้เกิดสีเขียวหรือสีเหลือง นอกจากนี้ยังช่วยให้แก้วมีสีแดงขึ้นอยู่กับการใช้งานที่คุณต้องการให้

วัลคาไนเซชั่น

Selenium diethyldithiocarbonate ใช้เป็นสารวัลคาไนซ์สำหรับผลิตภัณฑ์ยาง

โลหะผสม

ซีลีเนียมใช้ร่วมกับบิสมัทในทองเหลืองเพื่อทดแทนตะกั่ว องค์ประกอบที่เป็นพิษมากซึ่งมีการใช้ลดลงเนื่องจากคำแนะนำขององค์กรด้านสุขภาพ

ซีลีเนียมถูกเพิ่มในความเข้มข้นต่ำในโลหะผสมเหล็กและทองแดงเพื่อปรับปรุงการใช้งานของโลหะเหล่านี้

วงจรเรียงกระแส

ซีลีเนียม rectifiers เริ่มใช้ในปี 1933 จนถึงปี 1970 เมื่อพวกเขาถูกแทนที่ด้วยซิลิกอนเนื่องจากต้นทุนต่ำและคุณภาพที่เหนือกว่า

อ้างอิง

1. สถาบันเคมีแห่งออสเตรเลีย (2011) ซีลีเนียม. . สืบค้นจาก: raci.org.au
2. วิกิพีเดีย (2019). ซีลีเนียม. สืบค้นจาก: en.wikipedia.org
3. ซาโต้เคนทาโร่. (เอสเอฟ) Allotropes ใหม่ขององค์ประกอบกลุ่มหลัก . ดึงมาจาก: tcichemicals.com
4. ดร. แป้งสจ๊วต (2019). ข้อเท็จจริงของธาตุซีลีเนียม Chemicool. ดึงมาจาก: chemicool.com
5. Robert C. Brasted (28 สิงหาคม 2562). ซีลีเนียม. สารานุกรมบริแทนนิกา. ดึงมาจาก: britannica.com
6. Marques Miguel (เอสเอฟ) ซีลีเนียม. กู้คืนจาก: nautilus.fis.uc.pt
7. Helmenstine, Anne Marie, Ph.D. (03 กรกฎาคม 2562). ข้อเท็จจริงเกี่ยวกับซีลีเนียม ดึงมาจาก: thoughtco.com
8. Lenntech BV (2019). ตารางธาตุ: ซีลีเนียม สืบค้นจาก: lenntech.com
9. Tinggi U. (2008). ซีลีเนียม: มีบทบาทเป็นสารต้านอนุมูลอิสระในสุขภาพของมนุษย์ อนามัยสิ่งแวดล้อมและเวชศาสตร์ป้องกัน, 13 (2), 102–108. ดอย: 10.1007 / s12199-007-0019-4
10. สำนักงานผลิตภัณฑ์เสริมอาหาร. (9 กรกฎาคม 2019). ซีลีเนียม: เอกสารข้อเท็จจริงสำหรับผู้เชี่ยวชาญด้านสุขภาพ สถาบันสุขภาพแห่งชาติ. กู้คืนจาก: ods.od.nih.gov