سلنیم ( Selenium )
سلنیم می تواند با دیگر
ساختارهای بلوری و غیر بلوری ترکیب شود . سلنیم منو
کلینیک قرمز یا هگزاگونال است که سیستم هگزاگونال
دارای بیشترین پایداری و خاکستری فلزی است . این عنصر
در سال 1817 توسط J”ns Berzelius دانشمند سوئدی کشف
گردید .عناصرسلنیم در ردیابی عناصر ضروری به کار می
رود . ترکیبات سلنیم مانند آرسنیک بی نهایت سمی است .
سلنیم در بعضی از خاکها به مقدار زیاد و کافی یافت می
شود که تولیدات این خاک ها اثرات جدی و مهمی در تغذیه
حیوانات دارد مانند گیاه گون سمی ( گیاهی در امریکا )
که در این خاک ها روئیده می شود .
در زبان يوناني Selen به معناي ماه است. عنصر
شيميايي سلنيم در سال 1817 توسط Berzelius کشف شد. اين
عنصر همراه عنصر شيميايي تلور (که در زبان يوناني به
معني زمين است) پيدا شد.
سلنيم در تعداد اندکي از
کاني مانند کروسيت و کلاستاليت يافت ميشود. طي سالهاي
گذشته، سلنيم از غبار باقيمانده از فرآيندهاي کانه هاي
سولفيد مس تامين ميشده است، اما در حال حاضر فلز آندي
الکتروليز مس يکي بزرگترين منابع تامين کننده سلنيم به
شمار ميرود. از سوختن گل همراه با سود سوزآور يا اسيد
سولفوريک يا از ذوب اين مواد با سودسوزآور و نيترات،
سلنيم حاصل ميشود.
سلنيم به اشکال مختلف آلوتروپي ديده ميشود، البته از
اين اشکال، فقط سه شکل آلوتروپي سلنيم شناخته شده است.
سلنيم هم به صورت آمورف (بي شکل) و هم با ساختار بلوري
وجود دارد. سلنيم بي شکل (به صورت پودري) به رنگ قرمز
يا سياه (شکل شيشه اي) است. بلور منوکلينيک سلنيم به
رنگ قرمز پر رنگ است. بلور هگزاگونال سلنيم از پايداري
بالايي برخوردار است و به رنگ خاکستري متاليک ميباشد.
سلنيم از هم به صورت فوتوولتايي عمل ميکند و هم
ميتواند هادي نور باشد. در حالت اول يعني در حالت
فونوولتايي نور مستقيماً به الکتريسيته تبديل ميشود و
در حالت دوم يعني در حالتي که سلنيم هادي نور است ، با
افزايش شدت نور، مقاومت الکتريکي کاهش مي يابد. اين
خصوصيت سلنيم سبب ميشود که از اين عنصر شيميايي براي
توليد سلولهاي نوري، اندازه گيري ميزان پرتودهي در
کارهاي عکاسي و در سلولهاي خورشيدي استفاده شود.
همچنين، سلنيم توانايي تبديل برق a.c. به برق d.c. را
دارد و در يکسوکننده ها به کار ميرود. در دماي پايين
تر از نقطه ذوب، سلنيم نيمه رساناي نوع P است و در
کارهاي الکترونيک و مواد جامد استفاده زيادي دارد.
سلنيم عنصري غير سمي است و به عنوان يکي از عناصر
کمياب اصلي شناخته شده است، اما سلنيد هيدروژن و ساير
ترکيبات سلنيم بسيار سمي هستند و از نظر واکنشهاي
فيزيولوژيکي مشابه آرسنيک است.
به طور طبيعي سلنيم
داراي شش ايزوتوپ پايدار است. پانزده ايزوتوپ ديگر نيز
شناخته شده است. اين عنصر جز خانواده گوگرد است و در
خصوصياتي مانند اشکال مختلف و ترکيبات بسيارشبيه گوگرد
است.
سلنيم در چاپ زيراکس براي کپي کردن اسناد،
نامه ها و غيره به کار ميرود. همچنين سلنيم در صنعت
شيشه براي بيرنگ کردن شيشه و ساختن شيشه ها و لعاب
قرمز رنگ به کار برده ميشود. همچنين عنصر شيميايي
سلنيم در جوهر عکاسي مورد استفاده قرار ميگيرد و به
عنوان ماده افزودني به فولاد ضدزنگ به کار ميرود.
غلظت 1.5 ppm سلنيد هيدروژن بر روي انسان اثرات
نامطلوب ميگذارد. زمانيکه سلنيم به صورت جامد باشد
براي توليد گياهاني مورد استفاده قرار ميگيرد که تامين
کننده غذاي جانوران ميباشد. پرتودهي ترکيبات سلنيم
(مانند Se) در هوا نبايد از 0.2 ميلي گرم در مترمکعب
تجاوز کند (8 ساعت ميانگين زمان – وزن، 40 ساعت در
هفته).
قيمت سلنيم برابر 300 دلار در هر پوند
ميباشد. سلنيم با درجه خلوص بالا نيز در دسترس است و
قيمت آن نيز به تبع خلوصش بالاتر است.

ساختار بلوري عنصر سلنيوم
اثرات
سلنیم بر روی سلامتی
انسانها به طرق مختلف
در معرض سلنیم قرار دارند. سلنیم از طریق غذا یا آب و
یا در اثر تماس با خاک یا هوایی که حاوی مقدار زیادی
سلنیم است، وارد بدن انسان می شود. البته این مساله
عجیب نیست زیرا سلنیم به طورطبیعی در محیط زیست وجود
دارد و بسیار در طبیعت پراکنده است.
سلنیم عمدتا از طریق غذا وارد بدن می شود زیرا سلنیم
به طور طبیعی در دانه ها، غلات و گوشت وجود دارد.
انسان برای حفظ سلامتی، روزانه به مقدار معینی سلنیم
احتیاج دارد. معمولا غذا مقدار کافی سلنیم دارد و مانع
از بیماریهای ناشی از کمبود سلنیم می شود.
ممکن
است سلنیمی که از طریق غذا جذب می شود، بیش از حد
معمول باشد زیرا در گذشته کودهای سلنیم دار در کشاورزی
مورد استفاده قرار می گرفتند.
افرادی که در نزدیکی
محل دفع زباله زندگی می کنند، از طریق تماس با خاک و
آب، در معرض سلنیم بیشتری قرار دارند. سلنیم موجود در
زباله های خطرناک و مزارع، از طریق آبیاری وارد آب
زیرزمینی یا آب سطحی می شود. بنابراین سلنیم از طریق
آب آشامیدنی وارد بدن می شود .
افرادی که درصنایع
فلزی و رنگ کاری، کار می کنند هم از طریق تنفس مقدار
سلنیم بیشتری وارد بدنشان می شود. در اثر احتراق ذغال
سنگ و نفت هم سلنیم وارد هوا می شود. دانه هایی که در
نزدیکی مکانهای صنعتی رشد می کنند هم مقدار بالاتری
سلنیم دارند واین سلنیم، از طریق غذا، وارد بدن افرادی
می شود که از آن تغذیه می کنند. هنگامی که سلنیم موجود
در زباله های خطرناک وارد آب چاهها می شود، مقدار آن
در اب آشامیدنی بالا می رود.
انتقال سلنیم به بدن
از طریق هوا تنها در محل کار، صورت می گیرد و باعث
سرگیجه، خستگی و سوزش غشای مخاطی می شود. وقتی میزان
سلنیم خیلی زیاد باشد، در ششها و برونشیت، مایعی جمع
می شود.
معمولا سلنیم موجود در غذا برای رفع نیاز بدن کافی
است. معمولا کمبود سلنیم به ندرت رخ می دهد. ر صورت
کمبود سلنیم، ناراحتیهای قلبی و عضلانی به وجود می
آید.
جذب خیلی زیاد سلنیم برای سلامتی مضر است.
شدت این عوارض به غلظت سلنیم موجود در غذا و دفعات
خوردن غذا بستگی دارد. اثرات و عوارض سلنیم از شکنندگی
موها و تغییر شکل ناخنها تا کهیر زدن، داغی و تورم
پوست و درد شدید در تغییر است. وقتی سلنیم وارد چشم
شود، احساس سوزش، حساسیت، پارگی پیش می آید.
در
بعضی موارد، سمیت سلنیم به حدی شدید است که سبب مرگ می
شود.
تنفس بخار سلنیم باعث تجمع مایع در ششها،
برونشیت، ذات الریه، آصم نایژه ای، تهوع، سرماخوردگی،
تب، سردرد، گلودرد، سختی تنفس، ورم ملتحمه چشم،
استفراغ، شکم درد، اسهال و بزرگی کبد می شود. مصرف
بالای سلنیم باعث آسیب ناخنها دندانها و مو می شود. دی
اکسید سلنیم با آب واکنش داده و اسید سلنیوس را تشکیل
می دهد که به پوست و چشم آسیب می رساند و خورنده است.
سرطان زایی: آژانس بین المللی تحقیقات سرطان (IARC)
سلنیم را درگروه سه قرار داده است (این ماده به عنوان
ماده ای سرطان زا برای انسان محسوب نمی شود).
اثرات زیست محیطی سلنیم :
سلنیم به طور طبیعی در محیط وجود دارد. سلنیم از طریق
فرآیندهای طبیعی و فعالیتهای بشری، در محیط پراکنده می
شود. در حالت طبیعی عنصر سلنیم به وجود نمی آید و از
بین هم نمی رود اما می تواند تغییر شکل دهد.
هوازدگی سنگها باعث می شود که مقدار کمی سلنیم در خاک
یا آب تشکیل شود. سپس این سلنیم توسط گیاهان جذب می
شود یا وقتی جذب ذرات ریز غبار می شود، در هوا پراکنده
می شود. گاهی اوقات سلنیم به خاطر احتراق و سوختن ذغال
و نفت، به صورت دی اکسید سلنیم وارد هوا می شود. این
ماده به هنگام باران به اسید سلنیم تبدیل می شود.
سلنیم موجود در هوا معمولا به سرعت به سلنیم و آب
تبدیل می شود بنابراین برای سلامتی جانداران خطرناک
نیست. در اثر ته نشینی سلنیم هوا و سلنیم موجود در
زباله ها، میزان سلنیم در خاک و آب افزایش می یابد.
هنگامی که سلنیم موجود در خاک نتواند با اکسیژن ترکیب
شود، به صورت نا متحرک باقی میماند. سلنیم نامتحرک که
در آب حل نمی شود، برای جانداران خطر کمتری دارد.
افزایش میزان اکسیژن و اسید موجود در خاک، باعث افزایش
میزان سلنیم متحرک می شود. افزایش میزان اکسیژن موجود
در خاک و بالا رفتن اسیدیته خاک در اثر فعالیتهای بشری
مانند فرآیندهای صنعتی و کشاورزی به وجود می آید.
وقتی سلنیم متحرک باشد، احتمال قرار گرفتن در معرض
ترکیبات آن هم افزایش می یابد. دما و رطوبت خاک، غلظت
سلنیم محلول در آب، فصل سال، میزان ماده آلی و فعالیت
میکروبی خاک، سرعت حرکت سلنیم در خاک را تعیین می کند.
به عبارت دیگر این عوامل میزان تحرک سلنیم را تعیین می
کند.
فعالیتهای کشاورزی تنها میزان سلنیم موجود در
خاک را افزایش نمی دهد بلکه غلظت سلنیم را در آبهای
سطحی هم افزایش می دهد زیرا سلنیم در اثر آبیاری وارد
این آبها می شود.
رفتار سلنیم در محیط به واکنش آن
با ترکیبات دیگر و شرایط زیست محیطی محل بستگی دارد.
شواهدی وجود دارد سلنیم در بافتهای جانداران تجمع می
یابد و وارد زنجیره غذایی می شود. معمولا این حالت
زمانی پیش می آید که جانوران مقدار زیادی گیاه را می
خورند و قبل از هضم، مقدار زیادی سلنیم جذب بدن آنها
می شود. به علت غلظت بالای سلنیم در رواناب آبهای
آبیاری، غلظت این ماده در بدن جانداران آبزی بسیار
بالاست. وقتی این جانوران مقدار زیادی سلنیم جذب کنند،
توانایی تولید مثل را از دست می دهند و زاد و ولد آنها
کاهش می یابد.

عنصر سلنيوم در طبيعت
خواص
فیزیکی و شیمیایی عنصر سلنیم :
عدد اتمی:34
جرم اتمی:78.96
نقطه ذوب : C°220.5
نقطه
جوش : C° 685
شعاع اتمی : Å 1.22
ظرفیت: 2و4و6
رنگ: خاکستری با جلای فلزی
حالت استاندارد: جامد
نام گروه: 16
انرژی یونیزاسیون : Kj/mol 941
شکل الکترونی: 4P 4 2 1s22s2p63s23 p63d 104s
شعاع
یونی : Å 0.5
الکترونگاتیوی:2.55
حالت
اکسیداسیون: 6, 4, -2
دانسیته:4.819
گرمای
فروپاشی : Kj/mol 6.694
گرمای تبخیر : Kj/mol 26.3
گرمای ویژه: J/g Ko 0.32
دوره تناوبی:4
درجه
اشتعال : در حالت جامد اشتعال پذیر
شماره سطح
انرژی : 4
اولین انرژی : 2
دومین انرژی : 8
سومین انرژی : 18
چهارمین انرژی : 6
ایزوتوپ :
ایزوتوپ نیمه عمر
Se-73 7.15 ساعت
Se-74 پایدار
Se-75 119.78 روز
Se-76 پایدار
Se-77 پایدار
Se-78 پایدار
Se-79 65000.0 سال
Se-80 پایدار
Se-82 پایدار
اشکال دیگر :
هیدرید سلنیم
SeH2
دی اکسید سلنیم SeO2 و تری اکسید سلنیم SeO3
دی کلرید دی سلنیم Se2Cl2
منابع : از تصفیه سرب ، مس ، نیکل
کاربرد : در پیلهای فتو الکتریکی ، دوربین های
فیلم برداری ، در دستگاههای کپی ، به عنوان نیمه رسانا
در باطریهای خورشیدی ، برای تهیه شامپوهای ضد شوره سر
و همچنین تولید رنگ قرمز در شیشه ها به کار می رود .