دسته بندی | منابع طبیعی |
فرمت فایل | doc |
حجم فایل | 630 کیلو بایت |
تعداد صفحات فایل | 75 |
فهرست مطالب
فصل اول- خصوصیات سلنیوم. 1
مقدمه: 2
خصوصیات فیزیکی و شیمیایی: سلینوم. 3
خصوصیات و اشکال سلنیوم در طبیعت: 8
حضور و تولید سلنیوم در طبیعت.. 9
موارد استفاده سلنیوم در صنایع. 13
فصل دوم تاثیرات و خطرات سلنیوم. 14
تاثیرات سلنیوم جانداران.. 15
نقش سلنیوم در بدن انسان و بررسی نیاز روزانه به آن.. 15
نقش فیزیولوژیکی سلنیوم. 16
خطرات مصرف بیش از حد سلنیوم. 19
خطرات مصرف زیاد سلنیوم برای سلامتی.. 23
خطرات کمبود سلنیوم در بدن.. 31
روش اول: تزریق سلنیوم. 35
روش دوم: د ادن سلنیوم خوراکی.. 35
نمونه هایی از خواراکیهای حاوی سلنیوم زیاد. 37
فصل سوم- آلودگی سلنیوم و نحوه از بین بردن آن.. 39
نمونه هایی از خاکهای حاوی سلنیوم زیاد. 40
غلظت سلنیوم در خاک.. 40
آلودگی سلنیوم در خاک.. 46
نحوه از بین بردن آلودگی به روش گیاه پالایی.. 48
معرفی برخی از گونه ها و گیاهان مفید در phytoremediation. 52
بررسی و نتایج آزمایشهای مربوط به Phytoremediation. 56
وارد شدن علم بیوتکنولوژی در phytoremediation. 59
نتایج و بحث.. 61
منابع و ماخذ. 63
اولین اطلاعات ثبت شده در این مورد توسط مارکو پولو در سال 1295 میلادی بوده است که در مناطق غربی چین ونزدیک تبت و مغولستان حیواناتش بعد از چرای گیاهان آن منطقه شروع به تلو خوردن مینمودند که امروزه میدانیم ناشی سمیت حاد سلنیومیبوده است.
برای اولین بار سلنیوم توسط Berzelius که در سال 1817 یا 1818 رسوبات و لجنهایی که از اکسیداسیون اکسید سولفور سنگ مس بدست میآمد را مورد بررسی قرار داد کشف شد وی متوجه شد که در بین آن عنصر جدیدی وجود دارد اما در آن هنگام آنرا با تلوریم اشتباه گرفتند بعد از گذشت ربع قرن Arnold به گوگرد قرمز توجه کرد و متوجه موادی در رسوبات آن شد و آنرا Sulfurrubeum نامید. به هر حال تا سال 1950 کسی متوجه وجود سلنیوم نبود فقط میدانستند که درجدول تناوبی عنصری وجود دارد که بار گوگرد (s) و عنصر تلوریم (Ti) هم خصوصیات است. و حتی خصوصیاتی به طور مشترک با هر یک از آنها دارد یعنی هم خصوصیات فلزی و هم غیر فلزی را داراست و در حالت سمیت،5 برابر خطرناک تر از آرسنیک میباشد؛ در نهایت آنرا سلنیوم نامیدند و بیان نمودند که این عنصر در محدوده خیلی کوچکی برای جانواران قابل استفاده میباشد.
در کل سلنیوم از عناصر کم مصرف میباشد که باعث سلامتی فرد یا گیاه یا حیوان میگردد، ولی همانطور که گفته شد مقدار نیاز به سلنیوم خیلی کم است.
سلنیوم اغلب در پروتئن ها موجب ساختن سلنوپروتئن ها میگردد که برای تولید آنزیمهای آنتی اکسیدان مهم هستند این آنتی اکسیدانها به کمک Se-Pt ها در حفظ سلامتی سلولها که مورد خطر رادیکالهای آزاد اکسیژن میباشند موثرند به صورت خلاصه باید گفت رادیکالهای آزاد بطور طبیعی در متابولیسم اکسیژن ساخته میشوند که ممکن است در ایجاد بیمارهای مزمن مثل سرطان و بیمار قلبی و عروقی و یا حتی در انجام فعالیتهای منظم غده تیروئید و سیستم دفاعی بدن نقش داشته باشند.
یکی از راههای مطمئن جذب سلنیوم خوردن غذاهای گوشتی وگیاهانی است که در مناطقی با خاکهای سرشار از سلنیوم میرویند که در ادامه بطور مفصل راجع به آن بحث خواهد شد. و در نهایت نتجه گیری میگردد که کمبود یا سمیت سلنیوم در بدن انسان تحت تاثیر مقدار سلینوم در بدن دامها و حیواناتی است که انسان از آن تغذیه میکند و آنها هم به نوبه خود متاثر از گیاهان منطقه و خاک آن نواحی اند البته در این میان عواملی چون اقلیم و pH هم موثر خواهند بود.
همانطور که در جدول شماره یک نشان داده شد سلنیوم عنصری با عدد اتمی34 و وزن اتمی78.96 و چگالی 79/4 گرم بر سانتیمتر مکعب در 20 درجه سانتگراد است. حجم اتم آن 45/16 سانتیمتر مکعب بر مول میباشد و جزء عناصر غیر فلزی و از گروه شش جدول تناوبی است که معروف به chalcogen میباشد.
جدول 1: خصوصیات عمومیسلینوم
Name |
Selenium |
Symbol |
Se |
Atomic number |
34 |
Atomic weight |
78.96 |
Density @ 293 K |
4.79 g/cm3 |
Atomic volume |
16.45 cm3/mol |
Group |
Non-Metal, Chalcogen |
Discovered |
1818 |
همانطور که در جدول شماره دو نشان داده شده است دمای ذوب این عنصر 490.2 درجه کلوین و دمای جوش آن 958 درجه کلوین برابر با 685 درجه سانتیگراد میباشد و همچنین انرژی ویژه ذوب آن 6.694 کیلو ژول بر مول است و گرمای ویژه تبخیر آن 37.7 همچنین فشار بخار این عنصر در 494 درجه کلوین برابر 0.695 پاسکال است میباشد.
جدول 2: خصوصیات فیزیکی سلینوم
State (s, l, g) |
s |
||
Melting point |
490.2 K |
Boiling point |
958 K |
Heat of fusion |
6.694 kJ/mol |
Heat of vaporization |
37.70 kJ/mol |
Vapor pressure 0.695 pa at 494 K |
Speed of sound 3350 m/s at 293.15 K |
همانطور که در جدول (شماره-3) انرژیهای یونش عنصر سلنیوم نشان داده شده است.
اولین انرژی یونش این عنصر490.9 کیلو ژول بر مول و دومین انرژی یونش آن 2044.5 کیلوژول بر مول و سومین انرژی یونش آن 2973.7 کیلو ژول بر مول و چهارمین یونش آن 4144 کیلو ژول بر مول میباشد و با توجه به اینکه گرمای یونیزاسیون آن 227 کیلوژول بر مول اتم است دارای الکترونگاتیوی 2.55 میباشد.
جدول 3: انرژی یونش سلنیوم
1st ionization energy |
940.9 kJ/mole |
Electronegativity |
2.55 |
2nd ionization energy |
2044.5 kJ/mole |
Electron affinity |
194.97 kJ/mole |
3rd ionization energy |
2973.7 kJ/mole |
Specific heat |
0.32 J/gK |
4th ionization potential |
4144 Kj/mol |
Heat atomization |
227 kJ/mole atoms |
در جدول (شماره –4) نشان داده شده است که آرایش الکترونی این عنصر به صورت میباشد و حداقل عدد اکسیداسیون آن -2 و حداکثر آن 6 است.
جدول 4: آرایش اتمیو عدد اکسیداسیون سلنیوم
Shells |
2,8,18,6 |
Electron configuration |
[Ar] 3d10 4s2 4p4 |
Minimum oxidation number |
-2 |
Maximum oxidation number |
6 |
Minimum common oxidation number |
-2 |
Maximum common oxidation number |
6 |
همانطور که در جدول (شماره –5) نشان داده شده است. آرایش فضایی آن به صورت ساختار صندلی شکل است به رنگ مشکی،با حالت سمیت برای مصارف پزشکی و صنایع چاپ است که دارای سختی 2 در جدول موس میباشد و به 6 فرم در طبیعت یافت میشود.
Structure |
parallel chains |
Color |
black |
Uses |
Xerography, medicines |
Toxicity |
yes |
Hardness |
2 mohs |
Characteristics |
6 forms |
در جدول (شماره-6) نشان داده شده است که سلنیوم در واکنشهای شیمیایی شرکت کرده و مثلا در واکنش با هوا به صورت Seo2 در میآید و یا در واکنش با NaoHوHcl 6 مولار واکنشی نشان نمیدهد ولی در واکنش با HNo3 15 مولار واکنش به صورت ملایم صورت میگیرد و حاصل آنx H2Seo3,No است.
Reaction with air |
vigorous, w/ht =>SeO2 |
Reaction with 6M HCl |
none |
|
Reaction with 6M HCl |
none |
Reaction with 15M HNO3 |
mild, =>H2SeO3, NOx |
|
Reaction with 6M NaOH |
|
|
|
|
در جدول (شماره –7) اشکال سلنیوم مشخص گردیده است. این عنصر دارای 9 ایزوتوپ شخص میباشد و در کل برای آن 15 ایزوتوپ پیشبینی میکنند.
و فرمهای مختلفی در طبیعت دارد که به صورت هیدرید (seH2)، اکسید (Seo2,Seo3) کلرید (Se2Cl2,Se4 Cl16) میباشند.
Number of isotopes |
6 |
Hydride(s) |
SeH2 |
Oxide(s) |
SeO2 SeO3 |
Chloride(s) |
Se2Cl2 Se4Cl16 |
در جدول (شماره-8 )شعاعهای اتمیو یونی و نیز شعاعهای کووالانسی و واندروالسی عنصر سلنیوم نشان داده شده است.
جدول 8: شعاعهای اتم و یون سلنیوم
Ionic radius (2- ion) |
184 pm |
Atomic radius |
119 pm |
Covalent radius |
116 pm |
Vander waals radius |
190 pm |
در جدول 9: هدایت الکتریکی سلنیوم نشان داده شده است.
جدول9: هدایت الکتریکی سلنیوم
Thermal conductivity |
0.52 J/m-sec-deg |
Electrical conductivity |
106/m.ohm |
|
Polarizability |
3.8 A^3 |
|
|
|
در جدول (شماره-10 )همانطور که نشان داده شده است به نه مورد از ایزوتوپهای سلنیوم اشاره گردیده که از میان آنها دو ایزوتوپ se 72 و se 79 در طبیعت وجود ندارد و ایزوتوپهای se 76و se 77 و se 78 هر کدام به ترتیب با 44,43,42 نوترون پایدار میباشند و سه ایزوتوپ باقی مانده یعنی se 75 با 119.7 روز، se 79 با
1.13 106 سال و se 82 با1020 1.08 سال دارای نیمه عمری نسبتا طولانی میباشند
جدول 10: ایزوتوپهای عنصر سلنویم
72Se |
8.4 d |
0.335 |
|||
74Se |
0.87% |
74Se |
0.87% |
||
75Se |
{syn.} |
119.779 d |
Ε |
0.864 |
|
76Se |
9.36% |
Se is stable with 42 neutrons |
76Se |
9.36% |
Se is stable with 42 neutrons |
77Se |
7.63% |
Se is stable with 43 neutrons |
77Se |
7.63% |
Se is stable with 43 neutrons |
78Se |
23.78% |
Se is stable with 44 neutrons |
78Se |
23.78% |
Se is stable with 44 neutrons |
79Se |
{syn.} |
1.13 E6 y |
0.151 |
||
80Se |
49.61% |
Se is stable with 46 neutrons |
80Se |
49.61% |
Se is stable with 46 neutrons |
82Se |
8.73% |
1.08 E20 y |
β |
2.995 |
برای سلنیوم شکلهای زیاد آلوتروپیک وجود دارد که از بین 3 گونه آن کاملا شناسایی شده است.
سلنیوم میتواند به صورت آمورف و یا کریستالی باشد نوع آمورف آن به رنگ مشکی و یا قرمز مایل به شکلی و نوع منوکریستالی آن به رنگ تیره است و نوع کریستالی هگزاگونال آن که دارای پایداری زیادی است به رنگ خاکستری با جلای فلزی میباشد.
در واقع عنصر سلینوم به حالت غیر رسمیاست و به طور کلی به عنوان یک عنصر ریز مغذی (trace element) معرفی شده است، اما به هر حال هیدروژن س؟ و ترکیبات دیگر سلنیوم به شدت سمیمیباشد و خصوصیاتی مشابه آرسنیک در واکنشهای بیولوژیکی دارد.
سلنیوم در طبیعت دارای 9 ایزوتوپ شناخته شده است که در کل برای آن حدود 15 ایزوتوپ تخمین میزنند و با توجه به آنکه عضو گروه گوگرد است خصوصیاتی مشابه به آن برایش در نظر میگیرند.
شایان ذکر است که در زمان نبودن اکسیژن خاک حالت اسیدی پیدا کرده در این زمان سلنیوم میتواند وارد گیاهان و میکروارگانیزمها (به مقدار کمتر) گردد. مورد بعدی اینکه سلنیوم عنصری نمیتواند به راحتی در آب حل گردد و از اشکال محلول خود پویایی کمتری دارد بنابراین حتی در حالت اسیدی بودن خاک هم در خاک باقی میماند که البته در این حالت از نظر سمیت خطر کمتری دارد.
ترکیبات مختلف سلنیوم میتوانند نسبتا در آب حل گردند و اغلب اوقات بسیار متحرک و پویا هستند و شانس افزایش غلظت آنها در گیاه به مراتب بیشتر از نوع عنصری آن است.
برخی از شواهد بر این دلالت دارند که سلنیوم میتواند جذب بافتهای زنده شود و ممکن است غلظت سلنیوم در آنها افزایش یابد و طی مراحل بعد به صورت تجمعی میزان سلنیوم را در زنجیره غذایی بالا ببرداین افزایش غلظت در بافتهای زنده مشکلاتی را موجب میگردد که در ادامه به بررسی آنها میپردازیم.
اشکال سلنیوم در طبیعت علاوه بر حالت سلنیوم عنصری به صورت سلناید، سلنات و سلنیت و سلنیوم آلی است که از بین آنها سلنات و سلینت بیشترین آمادگی جذب توسط گیاه را دارند.