Чому організму необхідний селен, у чому користь та шкода речовини? Будова атома селену

Отрута або ліки: функції селену в організмі людини

Відкриття у 70-х роках минулого сторіччя життєвої необхідності селену для людського організму стало сенсацією. Виявилося, що цей елемент захищає нуклеїнові кислоти (зокрема ДНК та РНК) від пошкоджень. Ці кислоти відіграють ключову роль у біосинтезі будь-яких білків організму, у передачі його спадкових властивостей та ознак. Але на цьому захисні функції селену не закінчились.

Селен – один із найпотужніших антиоксидантів, оскільки є головним елементом глутатіонпероксидази – ферменту, який відповідає за боротьбу з вільними радикалами. Завдяки своїй хімічній активності як відновлювача мікроелемент захищає клітини від пошкодження вільними радикалами, не дозволяючи накопичитися в організмі продуктам окислення, нормалізує активність клітинних ядер, попереджає пошкодження хромосом, стимулює рибосомальні функції (отримання інформації про структуру відновлюваних білків). Ця функція селену, згідно з багатьма науковими дослідженнями, дозволяє продовжити життя організму – захистити клітини від руйнування, простимулювати їх зростання та розвиток.

Ще одна найважливіша функція селену як життєво необхідного людині елемента – онкопротекторна. Селен має антипроліферативні властивості - тобто здатний зупиняти поділ пошкоджених клітин, у тому числі деяких видів раку. Дослідники встановили пряму залежність між рівнем селену у ґрунтах окремих регіонів та розвитком у населення цих регіонів злоякісних новоутворень. Є достовірно підтверджений великомасштабними дослідженнями захисний ефект селену щодо розвитку раку простати.

Значна функція селену полягає в тому, що він у вигляді амінокислоти селенпротеїну входить до складу капсули сперматозоїда та відповідає за його рухливість, захищаючи цілісність його джгутиків.

Селен входить до складу активного ядра більш ніж 200 ферментів людського організму, тому перелік його функцій досить значний. Серед найважливіших:

входить до складу ферменту, що активізує щитовидну залозу на вироблення гормонів;
входить до складу білків серцевого м'яза та регулює її роботу;
стимулює активність клітин імунної системи;
запобігає розвитку жирової дистрофії печінки;
впливає на засвоєння інсуліну;
бере участь у засвоєнні жирів, запобігає каменеутворенню в нирках та жовчному міхурі;
регулює рівень холестерину у крові;
бере участь у відновленні пошкоджених клітин підшлункової залози;
оберігає судини від пошкоджень.

Крім найважливіших захисних властивостей, користь селену для організму проявляється у участі цього елемента у багатьох процесах, що забезпечують наше життя:

підвищує захисні сили організму;
нормалізує мінеральний обмін;
підтримує гормональний фон у жінок, пом'якшуючи неприємні симптоми при ПМС та в період перименопаузи;
попереджає формування бляшок холестерину в судинах;
здатний зупиняти активність цвілевих грибів;
сприяє виведенню солей важких металів (свинцю, ртуті тощо);
допомагає подолати депресію, хронічну втому;
впливає поліпшення когнітивних функцій.

Селен бере участь у синтезі коензиму Q-10 – найважливішого елемента для молодості шкіри, покращення стану волосся та нігтів.

Взаємодія селену в організмі та роль у попередженні хвороб

В організмі селен взаємодіє з ферментами та вітамінами, вступає в реакції з клітинними мембранами, бере участь у розщепленні білків, жирів, вуглеводів, у реакціях синтезу деяких гормонів та протеїнів, а також багатьох життєво важливих біоактивних сполук.

Взаємодії селену починаються в організмі практично відразу після всмоктування, яке здійснюється у 12-палій кишці. Селен відразу ж підхоплюється еритроцитами крові та зв'язується в них з глутатіоном, сприяючи утворенню гемоглобіну, а через 15-20 хвилин залишає кров'яні клітини, взаємодіючи та зв'язуючись з альбумінами, а потім із глобулінами плазми крові. Далі під дією різних ферментів селен зв'язується з воднем крові, утворюючи сполуку H2Se – вона досить стійка і є своєрідним сховищем мікроелемента. Оскільки селен надзвичайно активний хімічно, то для безпечного його транспортування до органів і тканин мікроелемента, що зберігається в молекулах селеноводороду, формується селенопротеїн. Виведення селену проходить через кишечник і нирки, а іноді - при токсикозах - з повітрям, що видихається, шляхом накопичення в нігтях і волоссі.

Селен вступає у взаємодію з будь-яким компонентом з'їденої та засвоєної їжі, здатним вплинути на антиоксидантний баланс у клітині (наприклад, зі стравами, що підвищують кисле середовище в організмі). При взаємодії з вітамінами і мінералами в організмі селен підтримує активність вітамінів Е і покращує засвоєння вітаміну К та інших жиророзчинних вітамінів. Селен виступає синергістом йоду. Без цього мікроелемента йод засвоюється погано.

З нестачею селену в організмі пов'язують порушення (уповільнення) росту, випадання волосся та ламкість нігтів, підвищення ризику розвитку гепатитів та цирозу печінки, катаракти, хвороб щитовидної залози. Дефіцит селену, загрожує підвищеною ймовірністю виникнення онкологічних патологій, хвороб серцево-судинної системи (атеросклерозу, кардіоміопатії, інфаркту), захворювань шлунково-кишкового тракту та розвитку ниркової недостатності.

Достатній рівень селену є профілактикою сечокам'яної та жовчнокам'яної хвороби, знижує ймовірність розвитку артеріальної гіпертензії, запобігає розвитку артриту та бронхіальної астми.

Джерела селену, які можна увімкнути в меню

Дієтологи багатьох країн світу готові бити на сполох з приводу недостатнього вмісту селену в організмі дорослих і дітей. З одного боку - цей елемент часто зустрічається в природі, і його легко можна включати до раціону харчування разом з продуктами, які їм багаті. З іншого боку, в суспільстві споживається величезна кількість солодких страв – випічки, кондитерських виробів, просто цукру в сирах, йогуртах, соках та інших продуктах, а в присутності вуглеводів (особливо з борошняних продуктів та солодощів) селен майже не засвоюється. Заважає засвоєнню селену та надмірно жирна їжа, вчетверо знижуючи його всмоктування.

Найбільше селену в м'ясних субпродуктах – але цей варіант їжі часто неприйнятний для багатьох людей з етичних чи релігійних міркувань. Тому такі продукти взагалі не потрапляють у їхнє меню. Багаті на селен злакові, проте мікроелемент швидко руйнується при тепловій обробці. До того ж, каші давно перестали бути обов'язковим компонентом щоденного меню сучасної людини. Крім того, часто ґрунти, де вирощуються злакові рослини, бідні на селен, тому зерно накопичує менше цього елемента, ніж ми очікуємо. Непогано виручать при нестачі селену горіхи та насіння, а ось у фруктах та овочах цього мікроелемента дуже мало.

Чемпіоном за вмістом селену є бразильський горіх – лише шість горішків здатні покрити добову потребу людини у цьому мікроелементі.

Деякі продукти, з яких можна отримати селен (мкг на 100 г)

Тварини, морські продукти		Фрукти овочі		Крупи, горіхи		Гриби, бобові, насіння
Печінка індички	71	Часник	14	Висівки пшеничні	78	Насіння соняшнику	53
Печінка качки	68	Кокос (м'якоть)	10	Перлівка	37	Кунжут	34
Печінка куряча	55	Брокколі	2,5	Мал	28	Кукурудза	30
Печінка свиняча	53	Спаржа	2,3	Ячна крупа	22	Квасоля	25
Креветки	45	Банан	1,0	Фісташки	19	Сочевиця	20
Восьминіг	44	Шпинат	0,9	Кешью	19	Печериці	19
Печінка яловича	40	Буряк	0,7	Манка	15	Соєві боби	17
Куряче яйце	32	Смородина	0,6	Гречка	13	Горох	13
Сало свиняче	20	Апельсин	0,5	Вівсяні пластівці	12	Гливи сушені	11
Тунець	12	Картопля	0,3	Арахіс	7	Білі гриби сушені	10

Селен із рослинних джерел засвоюється організмом майже повністю, із продуктів тваринного походження – на третину, а з синтетичних біодобавок – приблизно на 10%.

Цінне і доступне джерело легкозасвоюваного селену – дріжджі, причому не пекарські, а пивні. Щоденне вживання 2 г таких дріжджів, розчинених у склянці теплої води без цукру, може вирішити проблему нестачі селену в організмі. Непогане джерело селену – борошно грубого помелу з будь-якого зерна, оскільки воно містить висівки.

Селен, нестійкий при кулінарній обробці продуктів: у приготовленій їжі його стає вдвічі меншим, а при консервації овочів чи фруктів він практично знищується. При замочуванні продуктів перед приготуванням, при відварюванні у великій кількості води, при розморожуванні напівфабрикатів селен йде у воду, якою оточений продукт, тому для максимального збереження селену в їжі продукти треба готувати в невеликій кількості води та обробляти безпосередньо перед їжею, по можливості не заморожувати.

Потреба в селені підвищується, якщо в меню часто є рослинна олія, багата поліненасиченими жирними кислотами (лляна, кукурудзяна, соняшникова), і риб'ячий жир. Поєднання у них із селеном низька, оскільки ці поживні речовини конкурують з мікроелементом за шляху проникнення в клітини тканин.

Порада! Селен чудово поєднується з вітаміном Е (токоферол) – вони обидва окислювачі, але не вступають у взаємодію, а доповнюють один одного. Тому корисно включати в меню продукти, багаті на ці речовини. Наприклад, гречку, курячі яйця, шпинат, яловичу печінку та картопля

Хороша сполучність у селену з вітаміном С і продуктами, що його містять, а також з вітаміном А, з цинком – ці елементи дуже важливі для організму і, володіючи тією чи іншою мірою антиоксидантними властивостями, здатні посилювати дію один одного. А от попадання в організм важких металів (наприклад, кадмію або свинцю з вихлопних газів, які ми вдихаємо) практично повністю блокує всмоктування селену в кишечнику.

Потреби людини в селені та наслідки його дефіциту

Кількість селену, що має надійти за день в організм людини (мкг)

Гранично допустима щоденна доза селену – 400 мкг, якщо необхідно відновити рівень селену при дуже низькому його вмісті в організмі. Але в цьому випадку прийом селену та його доза, як і вміст у раціоні, повинні суворо контролюватись лікарем. Вважається, що споживання селену в кількості нижче 50 мкг/добу для дорослої людини загрожує підвищенням ризику серцево-судинних та онкологічних захворювань.

Норма щоденного споживання селену може бути збільшена понад регламентовану ВООЗ кількості за наступних обставин, що провокують нестачу в організмі цього мінералу:

вагітність (до 65 мкг/добу, але дуже обережно та під лікарським контролем, оскільки елемент токсичний і при передозуванні може спровокувати патології у розвитку плода);
грудне вигодовування (при нестачі селену в організмі матері – до 75 мкг/добу);
тяжкі фізичні та розумові навантаження, сильні стреси;
робота в умовах утримання частинок важких металів у повітрі, що вдихається;
погана екологія, забруднене повітря;
довготривале перебування на активному сонці.

Для дорослих чоловіків і жінок (від 19 до 70 років) норма селену може збільшуватись до 200 мкг/добу без ризику передозування та інтоксикації, але при цьому треба контролювати вміст мікроелементу в крові та знизити дозу при достатньому накопиченні селену в організмі.

Серед факторів, які можуть сприяти розвитку дефіциту селену в організмі, виділяють такі:

збідненість грунту селеном, через що худоба, що харчується травою (джерело м'яса і молочних продуктів для людини) не отримає цей мікроелемент у належній кількості;
кисле середовище ґрунту, до якого регулярно вносяться азотні та інші види добрив: овочі та бобові взагалі не можуть отримати селен з такого ґрунту;
порушене засвоєння селену у кишечнику;
захворювання печінки, нирок;
інтоксикація організму солями важких металів;
неадекватні фізичні, розумові, нервові навантаження, що прискорюють виведення селену з організму.

Наслідки дефіциту цього мінералу залежать від того, наскільки сильно його не вистачає в організмі, і як довго не звертали уваги на цей брак. Потрібно пам'ятати, що з нестачею селену в організмі можуть бути пов'язані такі симптоми:

порушення гостроти зору;
різке зниження працездатності: немає сили ні на фізичну, ні на розумову роботу;
незрозумілого походження гнійничковий висип на шкірі;
повільне загоєння будь-яких порізів, подряпин та виразок.

Дефіцит селену в організмі людини може стати причиною осередкової дегенерації і навіть некрозу серцевого м'яза, скелетних м'язів (аліментарна дистрофія м'язів). Наслідком хронічного дефіциту селену в організмі нерідко стає розвиток катаракти, чоловічої безплідності, значно підвищується ризик захворювання на рак простати, шлунка, а у курців – на рак легенів.

Питання, як заповнити дефіцит селену в організмі людей, нерідко вирішується у багатьох країнах державному рівні. Так, наприклад, селеном збагачують харчову сіль (цей продукт ми вживаємо небагато, і ризик отримати передозування мінімальний). Селен додають у корм для птахів та тварин, завдяки чому підвищується вміст цього мікроелемента в курячих яйцях, м'ясних та молочних продуктах.

Порада! Попередити розвиток дефіциту селену в організмі допоможе відмова від солодких борошняних продуктів і газованих напоїв, оскільки вуглеводи, що містяться в них, блокують засвоєння мікроелемента в кишечнику.

Деякі лікарські рослини здатні накопичувати селен і можуть стати непоганим джерелом заповнення цього елемента в організмі. Багаті селеном солодка, польовий хвощ, буркун, евкаліпт, ефедра. Тим, хто вирішив скористатися цими природними джерелами селену у вигляді відварів або настоїв, потрібно пам'ятати про сильну біологічну активність рослин та їх здатність значно посилювати дію один одного, впливати на ефективність ліків, що приймаються. Бажано не змішувати різні джерела рослинної сировини, багатої на селен, і попередньо порадитися з лікарем про можливість, дозування та тривалість застосування трав.

Відвар польового хвоща: 4 столові ложки сушеної трави, залиті склянкою окропу. Півгодини потримати на водяній бані під кришкою, потім остудити 10 хвилин, процідити, розбавити склянкою гарячої води. Пити по півсклянки тричі на день, через годину після їди.

Настій кореня солодки: 1 столову ложку дрібно порубаного кореня залити двома склянками холодної води та наполягати 8 годин. Пити двічі на день до їди по 100 мл.

Ще один спосіб заповнити нестачу селену в організмі – звернутися до аптечних препаратів та біоактивних добавок.

Препарати з селеном: правила прийому та особливості вибору

Необхідність прийому препаратів або біодобавок із вмістом селену, як і дозування, та тривалість їх прийому, визначається лікарем на підставі лабораторного аналізу крові. Нормальним показником вважається рівень селену цільної крові – 1,14-1,9 мкмоль/л. При значеннях нижче норми може бути рекомендовано додатковий прийом препаратів, які вибираються з урахуванням глибини проявів дефіциту селену, неможливості виправити нестачу дієти та можливих супутніх захворювань.

Препарати селену першого покоління – сірчистий селен та селеніт натрію – погано засвоюються організмом і можуть викликати побічні явища у вигляді нудоти та болів у животі. Препарати другого покоління є поєднанням активних частинок селену з особливими молекулами – біологічними лігандами, які значно покращують всмоктування мікроелемента в кров: це селен-цистеїн, селен-метіонін, селен двовалентний. Найчастіше лікарі рекомендують для поповнення дефіциту селену в організмі, такі препарати та біоактивні добавки.

Цефасель. Препарат призначається при комплексному лікуванні серцево-судинних захворювань, патологій шлунково-кишкового тракту, онкологічних хвороб, порушень у роботі щитовидної залози. Може призначатися при великих фізичних навантаженнях, сильних стресах, людям похилого віку та вагітним жінкам при незбалансованому харчуванні, при інтоксикації від вдихання частинок важких металів.

Препарат випускається у таблетках. Приймають тричі на день після їди, не розжовуючи та запиваючи водою.

Селеназа. Препарат селену в ампулах може застосовуватися для внутрішньовенного та внутрішньом'язового введення, а також перорально - вміст ампули проковтується і запивається водою. Може рекомендуватись при тривалому парентеральному харчуванні, при порушенні всмоктування селену в кишечнику, програмному діалізі, неповноцінному харчуванні.

Препарат вводиться тричі на день по 1 ампулі, курс лікування – до зникнення симптомів селенодефіциту.

Селен-актив. Біоактивна добавка, що містить селен і вітамін С. Може бути рекомендована за багатьма показаннями, серед яких онкологічні та серцеві хвороби, алергози та чоловіче безпліддя, перевтоми та несприятлива екологія. Дорослі та діти приймають по 1 таблетці на день з їжею, курс терапії становить місяць.

Селеніум. Біодобавка на основі пивних дріжджів, що застосовується як сильний антиоксидант для профілактики серцевих та онкологічних захворювань, для зміцнення імунної системи. Денна норма селену покривається 1 таблеткою, яка прийнята під час їжі.

Тріовіт. Комплексний полівітамін, що містить селен, бета-каротин, вітаміни С та Е, дріжджовий комплекс. Всі компоненти комплексу відносяться до класу антиоксидантів і створюють синергічний ефект, посилюючи дію один одного. Комплекс рекомендують при роботі на шкідливому виробництві, при проживанні в екологічно неблагополучному регіоні, знаходженні на активному сонці, при інтенсивних розумових та фізичних навантаженнях. Полівітамін приймають по 1 капсулі двічі на день після їжі, запиваючи водою, рекомендують дорослим та дітям віком від 15 років, курс прийому 2 місяці.

Небезпеки передозування селену

Селен життєво необхідний людському організму, але в дуже маленьких дозах - недаремно рівень його добової потреби оцінюється в мікрограмах, тоді як більшість мікроелементів, які надходять до організму з їжею, розраховуються в міліграмах. Селен дуже активний елемент, який може завдати сильної шкоди організму через свою високу токсичність - не дарма його тривалий час відносили до отруйних для людини елементів. Оскільки з продуктів харчування селен засвоюється частково, та й самі продукти не завжди багаті на цей мікроелемент, то передозування його при регулярному повноцінному харчуванні не загрожує. Але спроби самостійно заповнити нестачу селену за допомогою аптечних препаратів або біоактивних добавок можуть закінчитися гострим або хронічним передозуванням. Відомі випадки гострого отруєння селеном при прийомі біодобавки, в якій через технологічну помилку виявився перевищений вміст цього елемента більш ніж у 100 разів.

Надлишок селену може розвинутися при порушенні його всмоктування, або при хворобах шляхів, що виводять, коли порушена елімінація залишків мікроелемента.

Симптомами гострого передозування стають:

часниковий запах із рота;
нудота, пронос, біль у животі;
швидка та сильна стомлюваність;
періодично почуття оніміння в руках та ногах.

Ознаки хронічного надлишку селену в організмі:

сильне випадання волосся;
розшарування нігтів;
пожовтіння шкіри;
болі в суглобах та кінцівках;
частий множинний зубний карієс, оскільки селен ушкоджує зубну емаль;
загострення дерматитів;
сильна дратівливість та хронічна втома.

При хронічному передозуванні селену розвиваються периферична полінейропатія. Надлишок селену загрожує анемією, артритом та атеросклерозом, підвищенням артеріального тиску, запальними процесами на шкірі та слизових оболонках.

При гострому передозуванні селену призначають промивання шлунка і надають симптоматичну допомогу. Хронічне передозування лікують повним скасуванням препарату або, якщо він вкрай необхідний, зниженням дози препарату та корекцією раціону харчування на користь зменшення в меню продуктів, що містять селен.

Селен – активний борець зі старінням шкіри

Потужні антиоксидантні властивості селену дозволяють нівелювати та почасти компенсувати негативні зміни, які накопичуються у шкірі з віком. Цей елемент здатний у комплексі з амінокислотами, що містять сірки, перезапустити процеси відновлення ДНК, знизити ймовірність генних мутацій, протидіяти будь-якій атаці пошкоджуючих елементів - у тому числі з навколишнього середовища. Тому селен включають креми для обличчя і деякі види декоративної косметики, які наносяться вдень для захисту шкіри.

У складі косметики селен здатний швидко покращити стан шкіри після її пошкодження активним сонячним ультрафіолетом. Мікроелемент пригнічує запалення та попереджає судинні зміни. Навіть після занадто довгого перебування на сонці крем із вмістом селену дозволить уникнути хворобливої почервоніння та набряку шкіри, зменшить ймовірність пігментації. Особливо корисні такі косметичні засоби тим, хто любить добре позасмагати, і тим, у кого пігментні плями проявляються знову, навіть якщо раніше їхнє лікування було успішним.

У виробників косметичної продукції для мешканців мегаполісів селен вважається одним із найперспективніших компонентів косметики. Справа в тому, що регулярний вплив на шкіру смогу, тютюнового диму, вихлопних газів недостатньо чистої води посилює стрес для клітин і прискорює старіння шкіри. Селен, здатний захистити шкіру від екологічного стресу та значно відстрочити процеси передчасного старіння.

Для догляду за зрілою шкірою з ознаками вікових змін застосовуються косметичні препарати, де селен посилено вітамінами С та Е. Синергія цих компонентів дозволяє не тільки попередити розвиток окисних процесів у клітинах, але й надати регенеративну, протизапальну, детоксикувальну дію. У засоби для догляду за волоссям також включають селен – для профілактики випадання, зміцнення, посилення щільності та блиску.

Про вплив селену на здоров'я людини та на продовження молодості, про антиоксидантні властивості цього мікроелементу та про продукти із вмістом селену дивіться у відео нижче.

ВИЗНАЧЕННЯ

Селен- 34-ий елемент Періодичної таблиці. Позначення – Se від латинського «selenium». Розташований у четвертому періоді, VIA групі. Належить до неметалів. Заряд ядра дорівнює 34.

Селен мало поширений у природі. У земній корі вміст селену становить 0,00006% (мас.). Його сполуки зустрічаються як домішок до природних сполук сірки з металами (PbS, FeS 2 та інших.). Тому селен отримують з відходів, що утворюються під час виробництва сірчаної кислоти, при електролітичному рафінуванні міді та деяких інших процесах.

Атомна та молекулярна маса селену

Відносна молекулярна маса речовини (M r) - це число, що показує, у скільки разів маса даної молекули більша за 1/12 маси атома вуглецю, а відносна атомна маса елемента (A r) — у скільки разів середня маса атомів хімічного елемента більша за 1/12 маси атома вуглецю

Оскільки у вільному стані селен існує у вигляді одноатомних молекул Se, значення його атомної та молекулярної мас збігаються. Вони дорівнюють 78,96.

Алотропія та алотропні модифікації селену

У вільному стані селен, подібно до сірки утворює кілька алотропічних модифікацій. Найбільш стійкий гексагональний чи сірий селен. Його кристали утворені зигзагоподібними ланцюгами Sе∞. При швидкому охолодженні рідкого селену виходить червоно-коричнева склоподібна модифікація. Вона утворена молекулами Sе ∞ різної довжини. Кристалічні різновиди червоного селену складаються з циклічних молекул Se 8 , подібних до S 8 .

Сірий селен – напівпровідник. Його електрична провідність різко зростає під час освітлення. Провідникові властивості виявляє рідкий селен.

Мал. Алотропні модифікації селену. Зовнішній вигляд.

Ізотопи селену

Відомо, що в природі миш'як існують у вигляді шести стабільних ізотопів, один з яких є радіоактивним [82 Se (9,19%)]: 74 Se (0,87%), 76 Se (9,02%), 77 Se ( 7,58%), 78 Se (23,52%) та 80 Se (49,82%). Їхні масові числа дорівнюють 74, 76, 77, 78, 80 і 82 відповідно. Ядро атома ізотопу селену 80 Se містить тридцять чотири протона і сорок шість нейтронів, решта ізотопів відрізняються від нього лише числом нейтронів.

Існують штучні нестабільні ізотопи селену з масовими числами від 65 до 94, а також дев'ять ізомерних стану ядер, серед яких найбільш довгоживучим є ізотоп 79 S з періодом напіврозпаду рівним 6,5×10 5 років.

Іони селену

На зовнішньому енергетичному рівні атома селену є шість електронів, які є валентними:

1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 3d 10 4s 2 4p 4 .

Через війну хімічного взаємодії селен чи віддає свої валентні електрони, тобто. є їх донором, і перетворюється на позитивно заряджений іон, або приймає електрони з іншого атома, тобто. є їх акцептором і перетворюється на негативно заряджений іон:

Se 0 +2e → Se 2-;

Se 0 -2e → Se 2+;

Se 0 -4e → Se 4+;

Se 0 -6e → Se 6+.

Молекула та атом селену

У вільному стані селен існує як одноатомних молекул Se. Наведемо деякі властивості, що характеризують атом та молекулу селену:

Приклади розв'язання задач

ПРИКЛАД 1

ПРИКЛАД 2

Завдання

Яку масу оксиду селену (VI) слід додати в 100 г 15% розчину селенової кислоти, щоб збільшити її масову частку вдвічі?

Рішення

Запишемо рівняння реакції:

SeO 3 + H 2 O = H 2 SeO 4 .

Знайдемо масу селенової кислоти у вихідному розчині:

ω = m solute/m solution × 100%.

m solute = ω / 100% × m solution;

m solute (H 2 SeO 4) = ω (H 2 SeO 4) / 100% × m solution (H 2 SeO 4);

m solute (H 2 SeO 4) = 15/100% × 100 = 15г.

Нехай число моль оксиду селену (VI), яке потрібно додати до розчину селенової кислоти, щоб збільшити її масову частку вдвічі дорівнює х моль. Тоді маса оксиду селену (VI) (молярна маса - 127 г/моль) дорівнює:

m (SeO 3) = n (SeO 3)× M (SeO 3);

m (SeO 3) = x × 127 = 127x.

Відповідно до рівняння реакції n (SeO 3): n (H 2 SeO 4) = 1:1, тобто. n (SeO 3) = n (H 2 SeO 4) = х моль. Тоді, маса селенової кислоти, що утворилася після додавання оксиду селену (VI) дорівнюватиме (молярна маса - 145 г/моль):

m 2 (H 2 SeO 4) = n (H 2 SeO 4)× M (H 2 SeO 4);

m 2 (H 2 SeO 4) = x × 145 = 145x.

Знайдемо масу нового розчину та масу селенової кислоти в ньому:

m ' solution (H 2 SeO 4) = m solution (H 2 SeO 4) + m (SeO 3) = 100 + 127x;

m 3 (H 2 SeO 4) = m solute (H 2 SeO 4) + m 2 (H 2 SeO 4) = 15 + 145x.

Розрахуємо масу оксиду селену (VI), яку потрібно додати до розчину 15% селенової кислоти, щоб збільшити її масову частку вдвічі:

ω '(H 2 SeO 4) = m 3 (H 2 SeO 4) / m ' solution (H 2 SeO 4) × 100%;

0,3 = 15 + 145х/100 +127х;

x = 0,14, тобто. n (SeO 3) = 0,14 моль;

m (SeO 3) = 0,14 × 127 = 17,8 р.

Відповідь

Маса оксиду селену (VI) дорівнює 17,8 г

Селен відкритий у 1817 році Єнсом Якобом Берцеліусом. Збереглося оповідання самого Берцеліуса про те, як відбулося це відкриття: "Я досліджував у співдружності з Готлібом Ганом метод, який застосовують для виробництва сірчаної кислоти в Гріпсхольмі. Ми виявили в сірчаній кислоті осад, частиною червоний, частиною світло-коричневий. ... Цікавість , викликане надією виявити в цьому коричневому осаді новий рідкісний метал, змусило мене досліджувати осад. я назвав нове тіло селеном (Selenium) від грецької selhnh(місяць), тому що телур названий на ім'я Tellus - нашої планети ".

Знаходження в природі, отримання:

Вміст селену у земній корі близько 500 мг/т. Селен утворює 37 мінералів, серед яких в першу чергу повинні бути відзначені ашаваліт FeSe, клаусталіт PbSe, тиманіт HgSe, гуанахуатит Bi 2 (Se,S) 3 хастит CoSe 2 платиніт PbBi 2 (S,Se) 3 . Зрідка зустрічається самородний селен. Головне промислове значення на селен мають сульфідні родовища. Вміст селену у сульфідах коливається від 7 до 110 г/т. Концентрація селену у морській воді 4*10 -4 мг/л.
Селен отримують з відходів сірчано-кислотного, целюлозно-паперового виробництва, а також значні кількості отримують з шламу мідно-електролітних виробництв, в якому селен присутній у вигляді селеніду срібла. Застосовують кілька способів отримання селену з шламу: окислювальний випал з сублімацією SeO 2 ; окисне спікання з содою, конверсія отриманої суміші сполук селену до сполук Se(IV) та їх відновлення до елементарного селену дією SO 2 .

Фізичні властивості:

Різноманітність молекулярної будови обумовлює існування селену в різних алотропних модифікаціях: аморфній (порошкоподібній, колоїдній, склоподібній) та кристалічній (монокліній, a- І b-форми та гексагональний g-форма). Аморфний (червоний) порошкоподібний і колоїдний селен отримують при відновленні розчину селенистої кислоти, швидким охолодженням парів селену. Склоподібний (чорний) селен отримують при нагріванні будь-якої модифікації селену вище 220°З подальшим швидким охолодженням. Він має скляний блиск, тендітний. Термодинамічно найбільш стійкий гексагональний (сірий) селен. Він виходить з інших форм селену нагріванням до плавлення з повільним охолодженням до 180-210°З витримкою при цій температурі. Грати його побудовано з розташованих паралельно спіральних ланцюжків атомів.

Хімічні властивості:

При звичайній температурі селен стійкий до дії кисню, води та розведених кислот. При нагріванні селен взаємодіє зі всіма металами, утворюючи селеніди. У кисні при додатковому нагріванні він повільно горить синім полум'ям, перетворюючись на діоксид SeO 2 .
З галогенами, за винятком йоду, він реагує при кімнатній температурі з утворенням сполук SeF 6 , SeF 4 , SeCl 4 , Se 2 Cl 2 , SeBr 4 та ін.
Se + 3Br 2 + 4H 2 O = H 2 SeO 4 + 6 HBr
Водень взаємодіє з селеном при t >200°З даючи H 2 Se.
Наприкінці. H 2 SO 4 на холоді селен розчиняється, даючи зелений розчин, що містить полімерні катіони Se 8 2+ .
З водою при нагріванні та в конц. розчинах лугів селен диспропорціонує:
3Se + 3H 2 O = 2H 2 Se + H 2 SeO 3 і 3Se + 6KOH = K 2 SeO 3 + 2K 2 Se + 3H 2 O
утворюючи сполуки селену (-2) і селену (+4).
Аналогічно сірка селен розчиняється при нагріванні в розчинах Na 2 SO 3 або KCN, утворюючи відповідно Na 2 SSeO 3 (аналог тіосульфату) або KCNSe (аналог роданіду).

Найважливіші сполуки:

Для селену найбільш характерними є ступеня окислення -2, +4, +6.
Оксид селену(IV) SeO 2- білі блискучі кристали з полімерною молекулою (SeOsub>2)sub>n, tпл. 350°С. Пари мають жовтувато-зелений колір і мають запах гнилої редьки Легко розчиняється у воді з утворенням H 2 SeO 3 .
Селяниста кислота, H 2 SeO 3- білі ромбічні кристали. Має велику гігроскопічність. Добре розчинна у воді. Нестійка при нагріванні вище 70°С розпадається на воду і оксид селену(IV). Солі – селеніти.
Селеніт натрію, Na 2 SeO 3- Безбарвні кристали, tпл. 711°С. Гігроскопічний, добре розчинний у воді. Під час нагрівання в інертній атмосфері розкладається на оксиди. При нагріванні на повітрі окислюється до селенату: 2Na 2 SeO 3 + O 2 = 2Na 2 SeO 4
Оксид селену (VI) SeO 3- - безбарвні кристали, tпл. 121°С. Гігроскопічний, з водою реагує з великим тепловиділенням та утворенням H 2 SeO 4 . Сильний окислювач, бурхливо реагує з органічними речовинами
Селенова кислота, H 2 SeO 4- безбарвна кристалічна речовина, добре розчинна у воді. Отруйна, гігроскопічна, є сильним окислювачем. Селенова кислота - одна з небагатьох сполук, що при нагріванні розчиняють золото, утворюючи червоно-жовтий розчин селенату золота(III).
2Au + 6H 2 SeO 4 = Au 2 (SeO 4) 3 + 3H 2 SeO 3 + 3H 2 O
Селенати- Солі селенової кислоти. Селенат натрію Na 2 SeO 4 - кристали ромбічної сингонії; tпл. 730 °С. Одержують нейтралізацією кислоти оксидом, гідроксидом або карбонатом натрію або окисленням селеніту натрію. Мало розчинний у воді, нижче 32 °С кристалізується з водних розчинів у вигляді декагідрату Na 2 SeO 4 ·10H 2 O
Селеноводень, H 2 Se- безбарвний горючий газ із неприємним запахом. Найтоксичніша сполука селену. На повітрі легко окислюється за нормальної температури до вільного селену. Також до вільного селену окислюється хлором, бромом та йодом. При горінні у повітрі чи кисні утворюється оксид селену(IV) і вода. Сильніша кислота, ніж H 2 S.
Селеніди- з'єднання селену з металами. Кристалічні речовини часто з металевим блиском. Існують моноселеніди складу М2Se, MSe; поліселеніди М 2 Sе n (крім Li), де n = 2-6; гідроселеніди MHSe. Кисень повітря окислюється до селену: 2Na 2 Se n + O 2 + 2H 2 O = 2n Se + 4NaOH

Застосування:

Селен використовується у випрямних напівпровідникових діодах, а також для фотоелектричних приладів, електрофотографічних копіювальних пристроїв, в якості люмінофорів у телебаченні, оптичних та сигнальних приладах, терморезисторах тощо. Селен широко застосовується для знебарвлення зеленого скла та отримання рубінового скла; у металургії - для надання сталі дрібнозернистої структури, покращення їх механічних властивостей; у хімічній промисловості - як каталізатор.
Стабільний ізотоп селен-74 дозволив на своїй основі створити плазмовий лазер з колосальним посиленням в ультрафіолетовій області (близько мільярда разів).
Радіоактивний ізотоп селен-75 використовується як потужне джерело гамма-випромінювання для дефектоскопії.

Біологічна роль та токсичність:

Селен ходить до складу активних центрів деяких білків у формі амінокислоти селеноцистеїну. Він має антиоксидантні властивості, підвищує сприйняття світла сітківкою ока, впливає на багато ферментативних реакцій. Потреба людини та тварин у селені не перевищує 50-100 мкг/кг раціону.

Полковников А.А.
ХФ ТюмГУ, 581 група. 2011 р.

Джерела:Вікіпедія: http://ua.wikipedia.org/wiki/Селен
Сайт "Довідник хіміка":

Селен - хімічний елемент з атомним номером 34 у періодичній системі хімічних елементів Д.І. Менделєєва, позначається символом Se (лат. Selenium), тендітний блискучий на зламі неметал чорного кольору (стійка аллотропна форма, нестійка форма - кіноварно-червона).

Історія

Елемент відкритий Й. Я. Берцеліусом у 1817. Назва походить від грецьк. σελήνη - Місяць. Елемент названий так у зв'язку з тим, що в природі він є супутником хімічно подібного до нього телуру (названого на честь Землі).

Отримання

Значну кількість селену одержують із шламу мідно-електролітних виробництв, у якому селен присутній у вигляді селеніду срібла. Застосовують кілька способів отримання: окислювальний випал з сублімацією SeO 2 ; нагрівання шламу з концентрованою сірчаною кислотою, окислення сполук селену до SeO 2 з його наступною сублімацією; окисне спікання з содою, конверсія отриманої суміші сполук селену до сполук Se(IV) та їх відновлення до елементарного селену дією SO 2 .

Фізичні властивості

Жорсткий селен має кілька алотропних модифікацій. Найбільш стійкою модифікацією є сірий селен. Червоний селен є менш стійкою аморфною модифікацією.
При нагріванні сірого селену він дає сірий розплав, а при подальшому нагріванні випаровується з утворенням коричневих парів. При різкому охолодженні пари селен конденсується у вигляді червоної алотропної модифікації.

Хімічні властивості

Селен - аналог сірки і виявляє ступені окислення −2 (H 2 Se), +4 (SeO 2) та +6 (H 2 SeO 4). Однак, на відміну від сірки, сполуки селену в ступені окислення +6 - найсильніші окислювачі, а сполуки селену (-2) - набагато сильніші відновники, ніж відповідні сполуки сірки.
Проста речовина – селен набагато менш активно хімічно, ніж сірка. Так, на відміну від сірки, селен не здатний горіти на повітрі самостійно. Окислити селен вдається лише за додатковому нагріванні, у якому він повільного горить синім полум'ям, перетворюючись на двоокис SeO 2 . З лужними металами селен реагує (дуже бурхливо) лише будучи розплавленим.
На відміну від SO 2 , SeO 2 - не газ, а кристалічна речовина, що добре розчиняється у воді. Отримати селенисту кислоту (SeO 2 + H 2 O → H 2 SeO 3) нітрохи не складніше, ніж сірчисту. А діючи на неї сильним окислювачем (наприклад, HClO 3), отримують селенову кислоту H 2 SeO 4 майже таку ж сильну, як сірчана.

Світові тенденції такі, що люди все частіше замислюються про стан свого організму та здоров'я в цілому. Ведуться дослідження та доводяться теорії впливу тих чи інших хімічних сполук на органи та системи. Не став винятком і селен, оскільки користь цього хімічного елемента живих організмів неоціненна.

Що таке селен?

Селен - це один з хімічних елементів, представлених у періодичній системі Д. І. Менделєєва. Належить до неметалів. Його атомний номер 34. Мінерали селену можуть бути чорного, червоного чи сірого відтінку.

Натуральний селен міститься у земній корі. Свою назву він отримав від грецького слова Селена (Луна). Зустрічається у мінеральних водах та морській воді. За своїми властивостями подібний до сірки, але його хімічна активність менша.

Біологічна роль речовини у живій природі

Селен одна із необхідних життя елементів, оскільки входить до складу білків. У білках представлений амінокислотою селеноцистеїном. Дефіцит селену (особливо в дитячому організмі) призводить до смерті.

У людському організмі цей елемент виконує кілька функцій:

імуномодулюючу;
протиракову;
сприяє утворенню деяких гормонів;
є антиоксидантом.

Цікавий факт
У ядрах живих клітин також є селен. Він сприяє метаболізму нуклеїнових кислот. А нуклеїнові кислоти (ДНК та РНК) містяться у всіх живих організмах і відповідають за передачу спадкової інформації.

Користь селену

Для людського організму це елемент відіграє неоціненну роль. Але з ним варто бути обережним, тому що його недолік (як і надлишок) може призводити до загибелі живого організму. Добова доза речовини, що рекомендується, для нормальної життєдіяльності людини становить 70-100 мкг.

Чому цей мікроелемент так необхідний будь-якому організму?

Він має протирадіаційну та протитоксичну дію.
Знижує ймовірність ризику мутацій.
Зміцнює м'язові волокна міокарда та перешкоджає розвитку захворювань серцево-судинної системи.
Нормалізує обмінні процеси.
Сприяє утворенню гормонів щитовидної залози (трийодтираніну) та засвоєнню йоду.
Виводить солі важких металів із тканин (свинець, ртуть, кадмій).
Сприяє синтезу гормонів підшлункової залози. Підсилює вироблення інсуліну. Терапія селенсодержащими препаратами застосовується при цукровому діабеті ІІ типу. Таке лікування дає добрі результати і при панкреатиті.
Нормалізує роботу ШКТ (покращує секрецію слизу, вироблення ферментів).
Стимулює вироблення інтерферону, що дозволяє імунній системі успішно боротися із вірусами грипу.
Прискорює синтез вітаміну Е, посилюючи його дію як антиоксидант.
Знижує тяжкість перебігу деяких поширених захворювань (псоріаз, бронхіальна астма, дерматоз). Для цього селен застосовують у сукупності з вітамінами Е та С.
Сприяє покращенню рухливості суглобів. Застосовується при артритах, артрозах, ревматизмі. У травматології використовується при переломах, оскільки сприяє зростанню кісткової тканини.
Нервова система прийом селену досить добре: поліпшується пам'ять і активність нейронів. Іноді мікроелемент використовують у боротьбі з розсіяним склерозом.
Селен покращує мінеральний обмін, сприяє гармонійній роботі нирок та сечовидільної системи. Застосовується при лікуванні пієлонефриту.
Захисний вплив неметалу дозволяє відновлювати клітини печінки. Використовується у препаратах-гепатопротекторах при цирозі.
Захищає людину від токсичної дії продуктів життєдіяльності цвілевих грибів.

На замітку
Вкрай важливим є селен і для чоловічого здоров'я: мікроелемент сприяє посиленню репродуктивної функції, значною мірою збільшуючи активність чоловічих статевих клітин.

Цей елемент підвищує активність імунної системи, що дуже важливо у дитячому віці. Дефіцит селену може призвести до ендемічного кретинізму та розумової відсталості. А в поєднанні з вірусом Коксакі, який останнім часом поширюється земною кулею, дефіцит мікроелемента може спровокувати хворобу Кешана. Ця патологія призводить до дистрофії тканин міокарда із подальшою некротизацією. Без кваліфікованої допомоги викликає летальний кінець.

Протиракові властивості елемента

На жаль, злоякісні новоутворення все частіше вражають організми людей у всіх куточках планети. Лікування раку дороге і не завжди призводить до позитивного результату. Зменшити ризик розвитку ракових пухлин допомагає прийом певних речовин. Однією з таких речовин і є селен.

Цей мікроелемент сприяє зниженню ризику розвитку пухлини майже на 40%. Здається неймовірною, але достатня кількість у вашому раціоні продуктів, багатих на селен, допоможе уникнути онкології. А селенотерапія під час онкології може майже вдвічі зменшити летальність пацієнтів.

У багатьох розвинених країнах вже давно ухвалено програми «селенізації» населення. Основні завдання таких програм спрямовані на запобігання патології у мешканців. Дослідження останніх років показують, що користь селену в процесі таких програм є: ризик розвитку онкології істотно знижується, як і патологій серцево-судинної та імунної систем.

Шкода для людського організму

Незважаючи на позитивні якості селену, цей мікроелемент здатний завдати колосальної шкоди організму. Медики рекомендують вживати його дозовано, щоб не викликати надлишку.

Негативна дія хімічної речовини на шкіру полягає в наступному.

При попаданні на епідерміс солей неметалу виникає сильна реакція. Почуття оніміння та дерматит – це невелика частина наслідків. Елемент може спричинити сильні хімічні опіки.
При попаданні речовини на слизові оболонки (очі, рот) виникає подразнення, біль, гіперемія. Викликає кон'юнктивіт.

Токсично небезпечними є всі сполуки селену. Особливо небезпечний у цьому плані селеноводень. Сірий, або металевий, селен найменш небезпечний, але навіть 1 грам речовини, вжитого всередину, здатний викликати отруєння. Симптоми: біль у животі, нудота, блювання, діарея. За деякий час симптоматика проходить.

Жіночий організм та селен

Для жінок достатня кількість мікроелементу у раціоні відіграє важливу роль. Він забезпечує безліч життєво важливих процесів:

нормалізує обмін речовин, що дозволяє жінкам виглядати стрункими;
віддаляє прихід клімаксу;
налагоджує репродуктивну функцію, що дозволяє безперешкодно завагітніти;
покращує стан шкіри, волосся та нігтів;
запобігає розвитку запальних процесів жіночих статевих органів.

Завдяки достатній кількості цього мікроелемента знижується ризик розвитку раку матки та молочних залоз. Якщо ж онкологія почалася, хімічний елемент дозволяє успішно вилікувати пухлину. Прийом селену знижує ризик необхідності видалення матки, що дозволяє зберегти репродуктивну функцію.

При вагітності мікроелемент також дуже важливий. Він допомагає впоратися з багатьма труднощами виношування дитини.

запобігає токсичному впливу на плід;
знижує ризик розвитку мутацій плода;
покращує стан при токсикозі;
дозволяє жіночому організму швидко відновитися у післяпологовому періоді.

Дуже важливо вживати достатню кількість селену під час грудного вигодовування. Він забезпечує гарне самопочуття матері та міцне здоров'я дитини. Але не варто вибирати вітамінні комплекси з підвищеним вмістом селену – віддавайте перевагу натуральним джерелам цієї речовини.

Симптоми дефіциту та надлишку селену

Як виявляється дефіцит речовини? Про його нестачу можна зрозуміти за такою симптоматикою:

слабкість та ломота у всьому тілі;
постійна сонливість;
погіршення стану шкіри та волосся;
виникають проблеми із зором (тимчасова короткозорість);
у м'язах постійне відчуття ломоти;
можуть з'явитися висипання різних ділянках шкіри.
погіршується пам'ять;
може підвищуватися вага тіла;
знижується імунітет, часто виникають застудні захворювання.

А ось про надлишок речовини говорять такі симптоми:

біль у животі, нудота, блювання;
може частішати стілець;
розвивається алопеція (випадання волосся);
з рота виникає запах часнику (тому іноді надлишок селену можна сплутати з отруєнням миш'яком);
з'являється запаморочення та головний біль;
очі болять і червоніють.

Доступні джерела селену

Щоб зрозуміти, скільки речовини міститься у тих чи інших продуктах, досить подивитися порівняльну таблицю. У ній представлені рослинні продукти – рекордсмени за вмістом селену.

Назва продукту	Вміст мікроелемента у мкг на 100 г сирого продукту
Зерна бертолеції (бразильського горіха)	1500
Фініки	400
Глива (гриби)	130
М'якуш кокосового горіха	70-100
Насіння соняшника	50
Кукурудза	30
Брокколі	2,5

У наступній таблиці представлені продукти тваринного походження, багаті на селен.

У фармацевтичній промисловості представлені вітамінні комплекси, збагачені селеном, та препарати з високим вмістом цієї речовини. Такі ліки не варто приймати без лікарського призначення: вони мають досить велику кількість побічних ефектів та протипоказань. Особливо не варто експериментувати з такими комплексами дітям, вагітним і матерям, що годують.

Щоб отримати необхідну кількість мікроелемента, не варто напихати себе хімією. Достатньо переглянути свій раціон та збагатити його необхідними продуктами. А до фармацевтичної продукції вдаватися лише у крайньому випадку. Бережіть своє здоров'я!