فهرست مطالبفصل اول- خصوصيات سلنيوم. 1مقدمه:2خصوصيات فيزيكي و شيميايي: سلينوم. 3خصوصيات و اشكال سلنيوم در طبيعت:8حضور و توليد سلنيوم در طبيعت.. 9موارد استفاده سلنيوم در صنايع. 13فصل دوم تاثيرات و خطرات سلنيوم. 14تاثيرات سلنيوم جانداران.. 15نقش سلنيوم در بدن انسان و بررسي نياز روزانه به آن.. 15نقش فيزيولوژيكي سلنيوم. 16خطرات مصرف بيش از حد سلنيوم. 19خطرات مصرف زياد سلنيوم براي سلامتي.. 23خطرات كمبود سلنيوم در بدن.. 31روش اول: تزريق سلنيوم. 35روش دوم: د ادن سلنيوم خوراكي.. 35نمونه هايي از خواراكيهاي حاوي سلنيوم زياد. 37فصل سوم- آلودگي سلنيوم و نحوه از بين بردن آن. 39نمونه هايي از خاكهاي حاوي سلنيوم زياد. 40غلظت سلنيوم در خاك.. 40آلودگي سلنيوم در خاك.. 46نحوه از بين بردن آلودگي به روش گياه پالايي.. 48معرفي برخي از گونه ها و گياهان مفيد در phytoremediation. 52بررسي و نتايج آزمايشهاي مربوط به Phytoremediation. 56وارد شدن علم بيوتكنولوژي در phytoremediation. 59نتايج و بحث.. 61منابع و ماخذ. 63اولين اطلاعات ثبت شده در اين مورد توسط ماركو پولو در سال 1295 ميلادي بوده است كه در مناطق غربي چين ونزديك تبت و مغولستان حيواناتش بعد از چراي گياهان آن منطقه شروع به تلو خوردن مينمودند كه امروزه ميدانيم ناشي سميت حاد سلنيوميبوده است.براي اولين بار سلنيوم توسط Berzelius كه در سال 1817 يا 1818 رسوبات و لجنهايي كه از اكسيداسيون اكسيد سولفور سنگ مس بدست ميآمد را مورد بررسي قرار داد كشف شد وي متوجه شد كه در بين آن عنصر جديدي وجود دارد اما در آن هنگام آنرا با تلوريم اشتباه گرفتند بعد از گذشت ربع قرن Arnold به گوگرد قرمز توجه كرد و متوجه موادي در رسوبات آن شد و آنرا Sulfurrubeum ناميد. به هر حال تا سال 1950 كسي متوجه وجود سلنيوم نبود فقط ميدانستند كه درجدول تناوبي عنصري وجود دارد كه بار گوگرد (s) و عنصر تلوريم (Ti) هم خصوصيات است. و حتي خصوصياتي به طور مشترك با هر يك از آنها دارد يعني هم خصوصيات فلزي و هم غير فلزي را داراست و در حالت سميت،5 برابر خطرناك تر از آرسنيك ميباشد؛ در نهايت آنرا سلنيوم ناميدند و بيان نمودند كه اين عنصر در محدوده خيلي كوچكي براي جانواران قابل استفاده ميباشد.در كل سلنيوم از عناصر كم مصرف ميباشد كه باعث سلامتي فرد يا گياه يا حيوان ميگردد، ولي همانطور كه گفته شد مقدار نياز به سلنيوم خيلي كم است.سلنيوم اغلب در پروتئن ها موجب ساختن سلنوپروتئن ها ميگردد كه براي توليد آنزيمهاي آنتي اكسيدان مهم هستند اين آنتي اكسيدانها به كمك Se-Pt ها در حفظ سلامتي سلولها كه مورد خطر راديكالهاي آزاد اكسيژن ميباشند موثرند به صورت خلاصه بايد گفت راديكالهاي آزاد بطور طبيعي در متابوليسم اكسيژن ساخته ميشوند كه ممكن است در ايجاد بيمارهاي مزمن مثل سرطان و بيمار قلبي و عروقي و يا حتي در انجام فعاليتهاي منظم غده تيروئيد و سيستم دفاعي بدن نقش داشته باشند.يكي از راههاي مطمئن جذب سلنيوم خوردن غذاهاي گوشتي وگياهاني است كه در مناطقي با خاكهاي سرشار از سلنيوم ميرويند كه در ادامه بطور مفصل راجع به آن بحث خواهد شد. و در نهايت نتجه گيري ميگردد كه كمبود يا سميت سلنيوم در بدن انسان تحت تاثير مقدار سلينوم در بدن دامها و حيواناتي است كه انسان از آن تغذيه ميكند و آنها هم به نوبه خود متاثر از گياهان منطقه و خاك آن نواحي اند البته در اين ميان عواملي چون اقليم و pH هم موثر خواهند بود.همانطور كه در جدول شماره يك نشان داده شد سلنيوم عنصري با عدد اتمي34 و وزن اتمي78.96 و چگالي 79/4 گرم بر سانتيمتر مكعب در 20 درجه سانتگراد است. حجم اتم آن 45/16 سانتيمتر مكعب بر مول ميباشد و جزء عناصر غير فلزي و از گروه شش جدول تناوبي است كه معروف به chalcogen ميباشد. جدول 1: خصوصيات عموميسلينومNameSeleniumSymbolSeAtomic number34Atomic weight78.96Density @ 293 K4.79 g/cm3Atomic volume16.45 cm3/molGroupNon-Metal, ChalcogenDiscovered1818 همانطور كه در جدول شماره دو نشان داده شده است دماي ذوب اين عنصر 490.2 درجه كلوين و دماي جوش آن 958 درجه كلوين برابر با 685 درجه سانتيگراد ميباشد و همچنين انرژي ويژه ذوب آن 6.694 كيلو ژول بر مول است و گرماي ويژه تبخير آن 37.7 همچنين فشار بخار اين عنصر در 494 درجه كلوين برابر 0.695 پاسكال است ميباشد. جدول 2: خصوصيات فيزيكي سلينومState (s, l, g)sMelting point490.2 KBoiling point958 KHeat of fusion6.694 kJ/molHeat of vaporization37.70 kJ/molVapor pressure 0.695 pa at 494 KSpeed of sound 3350 m/s at 293.15 K همانطور كه در جدول (شماره-3) انرژيهاي يونش عنصر سلنيوم نشان داده شده است.اولين انرژي يونش اين عنصر490.9كيلو ژول بر مول و دومين انرژي يونش آن 2044.5 كيلوژول بر مول و سومين انرژي يونش آن 2973.7 كيلو ژول بر مول و چهارمين يونش آن 4144 كيلو ژول بر مول ميباشد و با توجه به اينكه گرماي يونيزاسيون آن 227 كيلوژول بر مول اتم است داراي الكترونگاتيوي 2.55 ميباشد.جدول 3: انرژي يونش سلنيوم1st ionization energy940.9 kJ/moleElectronegativity2.552nd ionization energy2044.5 kJ/moleElectron affinity194.97 kJ/mole3rd ionization energy2973.7 kJ/moleSpecific heat0.32 J/gK4th ionization potential4144 Kj/molHeat atomization227 kJ/mole atoms در جدول (شماره –4) نشان داده شده است كه آرايش الكتروني اين عنصر به صورت ميباشد و حداقل عدد اكسيداسيون آن -2 و حداكثر آن 6 است. جدول 4: آرايش اتميو عدد اكسيداسيون سلنيوم Shells2,8,18,6Electron configuration[Ar] 3d10 4s2 4p4Minimum oxidation number-2Maximum oxidation number6Minimum common oxidation number-2Maximum common oxidation number6 همانطور كه در جدول (شماره –5) نشان داده شده است. آرايش فضايي آن به صورت ساختار صندلي شكل است به رنگ مشكي،با حالت سميت براي مصارف پزشكي و صنايع چاپ است كه داراي سختي 2 در جدول موس ميباشد و به 6 فرم در طبيعت يافت ميشود.Structureparallel chainsColorblackUsesXerography, medicinesToxicityyesHardness2 mohsCharacteristics6 formsدر جدول (شماره-6) نشان داده شده است كه سلنيوم در واكنشهاي شيميايي شركت كرده و مثلا در واكنش با هوا به صورت Seo2 در ميآيد و يا در واكنش با NaoHوHcl6 مولار واكنشي نشان نميدهد ولي در واكنش با HNo315 مولار واكنش به صورت ملايم صورت ميگيرد و حاصل آنxH2Seo3,No است.Reaction with airvigorous, w/ht =>SeO2Reaction with 6M HClnoneReaction with 6M HClnoneReaction with 15M HNO3mild, =>H2SeO3, NOxReaction with 6M NaOH در جدول (شماره –7) اشكال سلنيوم مشخص گرديده است. اين عنصر داراي 9 ايزوتوپ شخص ميباشد و در كل براي آن 15 ايزوتوپ پيشبيني ميكنند.و فرمهاي مختلفي در طبيعت دارد كه به صورت هيدريد (seH2)، اكسيد (Seo2,Seo3) كلريد (Se2Cl2,Se4 Cl16) ميباشند.Number of isotopes6Hydride(s)SeH2Oxide(s)SeO2 SeO3Chloride(s)Se2Cl2 Se4Cl16 در جدول (شماره-8)شعاعهاي اتميو يوني و نيز شعاعهاي كووالانسي و واندروالسي عنصر سلنيوم نشان داده شده است.جدول 8: شعاعهاي اتم و يون سلنيوم Ionic radius (2- ion)184 pmAtomic radius119 pmCovalent radius116 pmVander waals radius190 pmدر جدول 9: هدايت الكتريكي سلنيوم نشان داده شده است.جدول9: هدايت الكتريكي سلنيومThermal conductivity0.52 J/m-sec-degElectrical conductivity106/m.ohmPolarizability3.8 A^3در جدول (شماره-10 )همانطور كه نشان داده شده است به نه مورد از ايزوتوپهاي سلنيوم اشاره گرديده كه از ميان آنها دو ايزوتوپ se72 و se79 در طبيعت وجود ندارد و ايزوتوپهاي se76و se77و se78 هر كدام به ترتيب با 44,43,42 نوترون پايدار ميباشند و سه ايزوتوپ باقي مانده يعني se75 با 119.7 روز، se79 با1.13 106سال و se82 با1020 1.08 سال داراي نيمه عمري نسبتا طولاني ميباشندجدول 10: ايزوتوپهاي عنصر سلنويمisoNAhalf-lifeDMDE MeVDP72Se{syn.}8.4 dΕ0.33572As74Se0.87%Se is stable with 40 neutrons74Se0.87%Se is stable with 40 neutrons75Se{syn.}119.779 dΕ0.86475As76Se9.36%Se is stable with 42 neutrons76Se9.36%Se is stable with 42 neutrons77Se7.63%Se is stable with 43 neutrons77Se7.63%Se is stable with 43 neutrons78Se23.78%Se is stable with 44 neutrons78Se23.78%Se is stable with 44 neutrons79Se{syn.}1.13 E6 yβ0.15179Br80Se49.61%Se is stable with 46 neutrons80Se49.61%Se is stable with 46 neutrons82Se8.73%1.08 E20 yβ2.99582Krبراي سلنيوم شكلهاي زياد آلوتروپيك وجود دارد كه از بين 3 گونه آن كاملا شناسايي شده است.سلنيوم ميتواند به صورت آمورف و يا كريستالي باشد نوع آمورف آن به رنگ مشكي و يا قرمز مايل به شكلي و نوع منوكريستالي آن به رنگ تيره است و نوع كريستالي هگزاگونال آن كه داراي پايداري زيادي است به رنگ خاكستري با جلاي فلزي ميباشد.در واقع عنصر سلينوم به حالت غير رسمياست و به طور كلي به عنوان يك عنصر ريز مغذي (trace element) معرفي شده است، اما به هر حال هيدروژن س؟ و تركيبات ديگر سلنيوم به شدت سميميباشد و خصوصياتي مشابه آرسنيك در واكنشهاي بيولوژيكي دارد.سلنيوم در طبيعت داراي 9 ايزوتوپ شناخته شده است كه در كل براي آن حدود 15 ايزوتوپ تخمين ميزنند و با توجه به آنكه عضو گروه گوگرد است خصوصياتي مشابه به آن برايش در نظر ميگيرند.شايان ذكر است كه در زمان نبودن اكسيژن خاك حالت اسيدي پيدا كرده در اين زمان سلنيوم ميتواند وارد گياهان و ميكروارگانيزمها (به مقدار كمتر) گردد. مورد بعدي اينكه سلنيوم عنصري نميتواند به راحتي در آب حل گردد و از اشكال محلول خود پويايي كمتري دارد بنابراين حتي در حالت اسيدي بودن خاك هم در خاك باقي ميماند كه البته در اين حالت از نظر سميت خطر كمتري دارد.تركيبات مختلف سلنيوم ميتوانند نسبتا در آب حل گردند و اغلب اوقات بسيار متحرك و پويا هستند و شانس افزايش غلظت آنها در گياه به مراتب بيشتر از نوع عنصري آن است.برخي از شواهد بر اين دلالت دارند كه سلنيوم ميتواند جذب بافتهاي زنده شود و ممكن است غلظت سلنيوم در آنها افزايش يابد و طي مراحل بعد به صورت تجمعي ميزان سلنيوم را در زنجيره غذايي بالا ببرداين افزايش غلظت در بافتهاي زنده مشكلاتي را موجب ميگردد كه در ادامه به بررسي آنها ميپردازيم.اشكال سلنيوم در طبيعت علاوه بر حالت سلنيوم عنصري به صورت سلنايد، سلنات و سلنيت و سلنيوم آلي است كه از بين آنها سلنات و سلينت بيشترين آمادگي جذب توسط گياه را دارند.در كل ذرات سلنيوم معلق در هوا مثل آنهايي كه در ash وجود دارد ميتوانند در سطح خاك يا آب نشست كنند. اين روند در مناطق صنعتي كه سلنيوم از طريق دود به هدر ميرود موجب افزايش مقدار سلنيوم در خاك ميگردد و اين نكته را ياد آور ميشود كه سرنوشت سلنيوم در خاكبه pH محيط و واكنش با اكسيژن آن جدا مربوط ميگردد. اما در روش توليد مصنوعي سلنيوم امروزه آنرا از كنار الكترود آند الكتروليت استخراج مس از سنگ مس بدست ميآورند و قيمت تجاري آن حدودا 300 دلار براي هر پوند (معادل 456 گرم)ميباشد و در درجات خلوص بالاتر قيمت آن بيشتر نيز ميگردد. همانطور كه گفته شد يكي از مطمئن ترين منابع سلنيوم سنگهاي آتشفشاني، رسوبات آتشفشاني گوگردي، رسوبات گرمابي، رسوبات مس و سنگهاي رسوبي از قبيل carboonaceous siltstone, sandstone و سنگهاي فسفري و limestone كربن دار سنگ آهن و زغال سنگ هستند.سلنيوم اين سنگها بعد از هوازدگي آزاد شده و به روشهايمختلف به داخل خاك وارد ميشود و در بين ذرات خاك نفوذ ميكند تا جايي كه توسط ذرات رس يا هيدروكسيدهاي آهن و يا ذرات آلي خاك جذب سطحي گردند و در اثر عوامل فرسايشي در سطح خاك تجمع پيدا كند سلنيوم بعد از اين شايد وارد چرخه فعاليتهاي بيولوژيكي نيز گردد و از طريق قارچها و باكتريها اين مناطق اكسيد شود.در همين مورد Sara thchandra & watkinson (1980) گزارش دادند كه قدرت باكتريها در طبيعت در حد ايزوله كردن سلنيوم است ولي در آزمايشگاه آنها توانايي اكسيد كردن عنصر سلنيوم به سلنيت و سلنات را دارند.مقدار سلنيوم در پوسته زمين در حدود ppm0.05-ppm0.02 است. سلنيوم يك عنصر chalcophil ميباشد ومقدار آن در شيلهاي سياه بيشتر از ppm675 ميباشد. البته مقداري سلنيوم در carbonaceous debris از sandstone ها ممكن است در شرايط احيا آزاد شود.بطور كلي مقدار سلنيوم خاك مناطق مربوط به سنگهايي است كه خاك از آنها توليد شده است مثلا خاكهاي مناطقي مثل شمال غربي و جنوب شرقي آمريكا و مناطقي كه قبلا درياچه هاي بزرگ داشته اند داراي مقادير كمتر از ppm0.5 سلنيوم هستند ومناطقي كه خاك آنها از سنگهاي ولكانيك و خاكهايي كه از رسوبات شسته شده انباشته شده باشد و نيز خاكهايي كه سر منشاء آنها شيلهاي حاوي گچ فراوانند مثل داكوتا، مونتانا، نبراسكا و كانزاس داراي مقادير زياد تري از سلنيوم هستند كه بعدا مفصل راجع به آن بحث خواهد شد.در مورد حضور اشكال مختلف سلنيوم در طبيعت بايد گفت در خاكهاي قليايي سلنيوم عموما به صورت سلنات و سلنيت ديده ميشود و در خاكهاي اسيدي و خاكهايي با تهويه نامناسب به صورت سلنيد و سلنيوم عنصري وجود دارد كه اين دو فرم داراي حلاليت كمتري نسبت به دو فرم شرايط قليايي هستند.غلظت سلنيوم در آبهاي زير زميني، چشمه ها، رودها و درياچه ها عموما كم است و به عنوان منابع معني دار براي تامين سلنيوم يا افزايش غلظت آن در ارگانيزمها و ايجاد سميت در آنها محسوب نميگردد حتي آبهاي مناطق سلنيوميكه حاوي مقادير بيشتري از سلنيوم هستند هم نميتوانند تامين كننده اين خواسته باشد. در جدول (شماره-11)غلظت سلنيوم در آبهاي مختلف نشان داده شده است.جدول 11: غلظت سلنيوم در آب و ارگانهاي مربوط به آن Water UseGuideline for total SeleniumDrinking Water10 µg/L maximumAquatic Life (freshwater)2.0 µg/L meanAquatic Life (marine)2.0 µg/L meanAquatic Life (sediments)2.0 µg/g (dry weight) meanAquatic Life (tissue)1.0 µg/g body weight (wet weight) meanWildlife4.0 µg/L meanIrrigation10 µg/L meanLivestock watering30.0 µg/L mean سلنيوم به طور طبيعي در روي زمين و در سنگها وجود داردو ميتواند به طرق مختلف وارد سيستم آب و از طريق آن ها يعني آب و خاك وارد گياهان و بعد حيوانات گياهخوار و نهايتا جانوران گوشتخوار گردد.در آخر به اين نكته بايد توجه كرد كه سلنيوم در طبيعت نه توليد ميشود و نه از بين ميرود فقط از شكلي به شكل ديگر آن تبديل ميگردد.از سلنيوم در صنعت عكاسي و چاپ براي ايجاد حساسيت روي فيلمها استفاده ميگردد و در صنعت شيشه سازي براي شفاف سازي محصولات و همچنين ياقوتي رنگ كردن آنها استفاده ميگردد، همچنين در تونر فتوكپي ها استفاده ميشود و در ضمن به عنوان يكي از افزودنيها در صنعت استيل هم كار برد دارد.سلنيوم خصوصيت تبديل انرژي نوراني را داراست و با توجه به همين خاصيت با تبديل هر چه بيشتر انرژي نوراني از قدرت خودش كاسته ميشود از اين خاصيت گاهي در ساختن فتوسل ها اغلب در ساختن لايه فتوگراف فيلمهاي عكاسي استفاده ميگردد. در برخي از گزارشات آمده كه سلنيوم هميشه قدرت تبديل الكتريسيته Ac به Dc را دارد و به طور وسيع در يكسو كننده هايي مثل ترانزيستورها در ضايع الكترونيك مصرف ميگردد.يكي ديگر از كاربردهاي وسيع سلنيوم در ضايع بهداشتي و ساختن شامپوهاي سلنيوم سولفايد است كه حالت آنتي باكتريال دارند و براي رفع شوره سر از آنها استفاده ميگردد از طريق تركيب سلنيوم با ويتامين E به عنوان يك مكمل غذايي براي تقويت دستگاه دفاعي بدن و حفظ سلامتي بسياري از خوراكيها از آن استفاده ميكنند.
مقاله 21- سلنيوم و اصلاح آلودگی آن در خاک
فهرست مطالبفصل اول- خصوصيات سلنيوم. 1مقدمه:2خصوصيات فيزيكي و شيميايي: سلينوم. 3خصوصيات و اشكال سلنيوم در طبيعت:8حضور و توليد سلنيوم در طبيعت.. 9موارد استفاده سلنيوم در صنايع. 13فصل دوم تاثيرات و خطرات سلنيوم. 14تاثيرات سلنيوم جانداران.. 15نقش سلنيوم در بدن انسان و بررسي نياز روزانه به آن.. 15نقش فيزيولوژيكي سلنيوم. 16خطرات مصرف بيش از حد سلنيوم. 19خطرات مصرف زياد سلنيوم براي سلامتي.. 23خطرات كمبود سلنيوم در بدن.. 31روش اول: تزريق سلنيوم. 35روش دوم: د ادن سلنيوم خوراكي.. 35نمونه هايي از خواراكيهاي حاوي سلنيوم زياد. 37فصل سوم- آلودگي سلنيوم و نحوه از بين بردن آن. 39نمونه هايي از خاكهاي حاوي سلنيوم زياد. 40غلظت سلنيوم در خاك.. 40آلودگي سلنيوم در خاك.. 46نحوه از بين بردن آلودگي به روش گياه پالايي.. 48معرفي برخي از گونه ها و گياهان مفيد در phytoremediation. 52بررسي و نتايج آزمايشهاي مربوط به Phytoremediation. 56وارد شدن علم بيوتكنولوژي در phytoremediation. 59نتايج و بحث.. 61منابع و ماخذ. 63اولين اطلاعات ثبت شده در اين مورد توسط ماركو پولو در سال 1295 ميلادي بوده است كه در مناطق غربي چين ونزديك تبت و مغولستان حيواناتش بعد از چراي گياهان آن منطقه شروع به تلو خوردن مينمودند كه امروزه ميدانيم ناشي سميت حاد سلنيوميبوده است.براي اولين بار سلنيوم توسط Berzelius كه در سال 1817 يا 1818 رسوبات و لجنهايي كه از اكسيداسيون اكسيد سولفور سنگ مس بدست ميآمد را مورد بررسي قرار داد كشف شد وي متوجه شد كه در بين آن عنصر جديدي وجود دارد اما در آن هنگام آنرا با تلوريم اشتباه گرفتند بعد از گذشت ربع قرن Arnold به گوگرد قرمز توجه كرد و متوجه موادي در رسوبات آن شد و آنرا Sulfurrubeum ناميد. به هر حال تا سال 1950 كسي متوجه وجود سلنيوم نبود فقط ميدانستند كه درجدول تناوبي عنصري وجود دارد كه بار گوگرد (s) و عنصر تلوريم (Ti) هم خصوصيات است. و حتي خصوصياتي به طور مشترك با هر يك از آنها دارد يعني هم خصوصيات فلزي و هم غير فلزي را داراست و در حالت سميت،5 برابر خطرناك تر از آرسنيك ميباشد؛ در نهايت آنرا سلنيوم ناميدند و بيان نمودند كه اين عنصر در محدوده خيلي كوچكي براي جانواران قابل استفاده ميباشد.در كل سلنيوم از عناصر كم مصرف ميباشد كه باعث سلامتي فرد يا گياه يا حيوان ميگردد، ولي همانطور كه گفته شد مقدار نياز به سلنيوم خيلي كم است.سلنيوم اغلب در پروتئن ها موجب ساختن سلنوپروتئن ها ميگردد كه براي توليد آنزيمهاي آنتي اكسيدان مهم هستند اين آنتي اكسيدانها به كمك Se-Pt ها در حفظ سلامتي سلولها كه مورد خطر راديكالهاي آزاد اكسيژن ميباشند موثرند به صورت خلاصه بايد گفت راديكالهاي آزاد بطور طبيعي در متابوليسم اكسيژن ساخته ميشوند كه ممكن است در ايجاد بيمارهاي مزمن مثل سرطان و بيمار قلبي و عروقي و يا حتي در انجام فعاليتهاي منظم غده تيروئيد و سيستم دفاعي بدن نقش داشته باشند.يكي از راههاي مطمئن جذب سلنيوم خوردن غذاهاي گوشتي وگياهاني است كه در مناطقي با خاكهاي سرشار از سلنيوم ميرويند كه در ادامه بطور مفصل راجع به آن بحث خواهد شد. و در نهايت نتجه گيري ميگردد كه كمبود يا سميت سلنيوم در بدن انسان تحت تاثير مقدار سلينوم در بدن دامها و حيواناتي است كه انسان از آن تغذيه ميكند و آنها هم به نوبه خود متاثر از گياهان منطقه و خاك آن نواحي اند البته در اين ميان عواملي چون اقليم و pH هم موثر خواهند بود.همانطور كه در جدول شماره يك نشان داده شد سلنيوم عنصري با عدد اتمي34 و وزن اتمي78.96 و چگالي 79/4 گرم بر سانتيمتر مكعب در 20 درجه سانتگراد است. حجم اتم آن 45/16 سانتيمتر مكعب بر مول ميباشد و جزء عناصر غير فلزي و از گروه شش جدول تناوبي است كه معروف به chalcogen ميباشد. جدول 1: خصوصيات عموميسلينومNameSeleniumSymbolSeAtomic number34Atomic weight78.96Density @ 293 K4.79 g/cm3Atomic volume16.45 cm3/molGroupNon-Metal, ChalcogenDiscovered1818 همانطور كه در جدول شماره دو نشان داده شده است دماي ذوب اين عنصر 490.2 درجه كلوين و دماي جوش آن 958 درجه كلوين برابر با 685 درجه سانتيگراد ميباشد و همچنين انرژي ويژه ذوب آن 6.694 كيلو ژول بر مول است و گرماي ويژه تبخير آن 37.7 همچنين فشار بخار اين عنصر در 494 درجه كلوين برابر 0.695 پاسكال است ميباشد. جدول 2: خصوصيات فيزيكي سلينومState (s, l, g)sMelting point490.2 KBoiling point958 KHeat of fusion6.694 kJ/molHeat of vaporization37.70 kJ/molVapor pressure 0.695 pa at 494 KSpeed of sound 3350 m/s at 293.15 K همانطور كه در جدول (شماره-3) انرژيهاي يونش عنصر سلنيوم نشان داده شده است.اولين انرژي يونش اين عنصر490.9كيلو ژول بر مول و دومين انرژي يونش آن 2044.5 كيلوژول بر مول و سومين انرژي يونش آن 2973.7 كيلو ژول بر مول و چهارمين يونش آن 4144 كيلو ژول بر مول ميباشد و با توجه به اينكه گرماي يونيزاسيون آن 227 كيلوژول بر مول اتم است داراي الكترونگاتيوي 2.55 ميباشد.جدول 3: انرژي يونش سلنيوم1st ionization energy940.9 kJ/moleElectronegativity2.552nd ionization energy2044.5 kJ/moleElectron affinity194.97 kJ/mole3rd ionization energy2973.7 kJ/moleSpecific heat0.32 J/gK4th ionization potential4144 Kj/molHeat atomization227 kJ/mole atoms در جدول (شماره –4) نشان داده شده است كه آرايش الكتروني اين عنصر به صورت ميباشد و حداقل عدد اكسيداسيون آن -2 و حداكثر آن 6 است. جدول 4: آرايش اتميو عدد اكسيداسيون سلنيوم Shells2,8,18,6Electron configuration[Ar] 3d10 4s2 4p4Minimum oxidation number-2Maximum oxidation number6Minimum common oxidation number-2Maximum common oxidation number6 همانطور كه در جدول (شماره –5) نشان داده شده است. آرايش فضايي آن به صورت ساختار صندلي شكل است به رنگ مشكي،با حالت سميت براي مصارف پزشكي و صنايع چاپ است كه داراي سختي 2 در جدول موس ميباشد و به 6 فرم در طبيعت يافت ميشود.Structureparallel chainsColorblackUsesXerography, medicinesToxicityyesHardness2 mohsCharacteristics6 formsدر جدول (شماره-6) نشان داده شده است كه سلنيوم در واكنشهاي شيميايي شركت كرده و مثلا در واكنش با هوا به صورت Seo2 در ميآيد و يا در واكنش با NaoHوHcl6 مولار واكنشي نشان نميدهد ولي در واكنش با HNo315 مولار واكنش به صورت ملايم صورت ميگيرد و حاصل آنxH2Seo3,No است.Reaction with airvigorous, w/ht =>SeO2Reaction with 6M HClnoneReaction with 6M HClnoneReaction with 15M HNO3mild, =>H2SeO3, NOxReaction with 6M NaOH در جدول (شماره –7) اشكال سلنيوم مشخص گرديده است. اين عنصر داراي 9 ايزوتوپ شخص ميباشد و در كل براي آن 15 ايزوتوپ پيشبيني ميكنند.و فرمهاي مختلفي در طبيعت دارد كه به صورت هيدريد (seH2)، اكسيد (Seo2,Seo3) كلريد (Se2Cl2,Se4 Cl16) ميباشند.Number of isotopes6Hydride(s)SeH2Oxide(s)SeO2 SeO3Chloride(s)Se2Cl2 Se4Cl16 در جدول (شماره-8)شعاعهاي اتميو يوني و نيز شعاعهاي كووالانسي و واندروالسي عنصر سلنيوم نشان داده شده است.جدول 8: شعاعهاي اتم و يون سلنيوم Ionic radius (2- ion)184 pmAtomic radius119 pmCovalent radius116 pmVander waals radius190 pmدر جدول 9: هدايت الكتريكي سلنيوم نشان داده شده است.جدول9: هدايت الكتريكي سلنيومThermal conductivity0.52 J/m-sec-degElectrical conductivity106/m.ohmPolarizability3.8 A^3در جدول (شماره-10 )همانطور كه نشان داده شده است به نه مورد از ايزوتوپهاي سلنيوم اشاره گرديده كه از ميان آنها دو ايزوتوپ se72 و se79 در طبيعت وجود ندارد و ايزوتوپهاي se76و se77و se78 هر كدام به ترتيب با 44,43,42 نوترون پايدار ميباشند و سه ايزوتوپ باقي مانده يعني se75 با 119.7 روز، se79 با1.13 106سال و se82 با1020 1.08 سال داراي نيمه عمري نسبتا طولاني ميباشندجدول 10: ايزوتوپهاي عنصر سلنويمisoNAhalf-lifeDMDE MeVDP72Se{syn.}8.4 dΕ0.33572As74Se0.87%Se is stable with 40 neutrons74Se0.87%Se is stable with 40 neutrons75Se{syn.}119.779 dΕ0.86475As76Se9.36%Se is stable with 42 neutrons76Se9.36%Se is stable with 42 neutrons77Se7.63%Se is stable with 43 neutrons77Se7.63%Se is stable with 43 neutrons78Se23.78%Se is stable with 44 neutrons78Se23.78%Se is stable with 44 neutrons79Se{syn.}1.13 E6 yβ0.15179Br80Se49.61%Se is stable with 46 neutrons80Se49.61%Se is stable with 46 neutrons82Se8.73%1.08 E20 yβ2.99582Krبراي سلنيوم شكلهاي زياد آلوتروپيك وجود دارد كه از بين 3 گونه آن كاملا شناسايي شده است.سلنيوم ميتواند به صورت آمورف و يا كريستالي باشد نوع آمورف آن به رنگ مشكي و يا قرمز مايل به شكلي و نوع منوكريستالي آن به رنگ تيره است و نوع كريستالي هگزاگونال آن كه داراي پايداري زيادي است به رنگ خاكستري با جلاي فلزي ميباشد.در واقع عنصر سلينوم به حالت غير رسمياست و به طور كلي به عنوان يك عنصر ريز مغذي (trace element) معرفي شده است، اما به هر حال هيدروژن س؟ و تركيبات ديگر سلنيوم به شدت سميميباشد و خصوصياتي مشابه آرسنيك در واكنشهاي بيولوژيكي دارد.سلنيوم در طبيعت داراي 9 ايزوتوپ شناخته شده است كه در كل براي آن حدود 15 ايزوتوپ تخمين ميزنند و با توجه به آنكه عضو گروه گوگرد است خصوصياتي مشابه به آن برايش در نظر ميگيرند.شايان ذكر است كه در زمان نبودن اكسيژن خاك حالت اسيدي پيدا كرده در اين زمان سلنيوم ميتواند وارد گياهان و ميكروارگانيزمها (به مقدار كمتر) گردد. مورد بعدي اينكه سلنيوم عنصري نميتواند به راحتي در آب حل گردد و از اشكال محلول خود پويايي كمتري دارد بنابراين حتي در حالت اسيدي بودن خاك هم در خاك باقي ميماند كه البته در اين حالت از نظر سميت خطر كمتري دارد.تركيبات مختلف سلنيوم ميتوانند نسبتا در آب حل گردند و اغلب اوقات بسيار متحرك و پويا هستند و شانس افزايش غلظت آنها در گياه به مراتب بيشتر از نوع عنصري آن است.برخي از شواهد بر اين دلالت دارند كه سلنيوم ميتواند جذب بافتهاي زنده شود و ممكن است غلظت سلنيوم در آنها افزايش يابد و طي مراحل بعد به صورت تجمعي ميزان سلنيوم را در زنجيره غذايي بالا ببرداين افزايش غلظت در بافتهاي زنده مشكلاتي را موجب ميگردد كه در ادامه به بررسي آنها ميپردازيم.اشكال سلنيوم در طبيعت علاوه بر حالت سلنيوم عنصري به صورت سلنايد، سلنات و سلنيت و سلنيوم آلي است كه از بين آنها سلنات و سلينت بيشترين آمادگي جذب توسط گياه را دارند.در كل ذرات سلنيوم معلق در هوا مثل آنهايي كه در ash وجود دارد ميتوانند در سطح خاك يا آب نشست كنند. اين روند در مناطق صنعتي كه سلنيوم از طريق دود به هدر ميرود موجب افزايش مقدار سلنيوم در خاك ميگردد و اين نكته را ياد آور ميشود كه سرنوشت سلنيوم در خاكبه pH محيط و واكنش با اكسيژن آن جدا مربوط ميگردد. اما در روش توليد مصنوعي سلنيوم امروزه آنرا از كنار الكترود آند الكتروليت استخراج مس از سنگ مس بدست ميآورند و قيمت تجاري آن حدودا 300 دلار براي هر پوند (معادل 456 گرم)ميباشد و در درجات خلوص بالاتر قيمت آن بيشتر نيز ميگردد. همانطور كه گفته شد يكي از مطمئن ترين منابع سلنيوم سنگهاي آتشفشاني، رسوبات آتشفشاني گوگردي، رسوبات گرمابي، رسوبات مس و سنگهاي رسوبي از قبيل carboonaceous siltstone, sandstone و سنگهاي فسفري و limestone كربن دار سنگ آهن و زغال سنگ هستند.سلنيوم اين سنگها بعد از هوازدگي آزاد شده و به روشهايمختلف به داخل خاك وارد ميشود و در بين ذرات خاك نفوذ ميكند تا جايي كه توسط ذرات رس يا هيدروكسيدهاي آهن و يا ذرات آلي خاك جذب سطحي گردند و در اثر عوامل فرسايشي در سطح خاك تجمع پيدا كند سلنيوم بعد از اين شايد وارد چرخه فعاليتهاي بيولوژيكي نيز گردد و از طريق قارچها و باكتريها اين مناطق اكسيد شود.در همين مورد Sara thchandra & watkinson (1980) گزارش دادند كه قدرت باكتريها در طبيعت در حد ايزوله كردن سلنيوم است ولي در آزمايشگاه آنها توانايي اكسيد كردن عنصر سلنيوم به سلنيت و سلنات را دارند.مقدار سلنيوم در پوسته زمين در حدود ppm0.05-ppm0.02 است. سلنيوم يك عنصر chalcophil ميباشد ومقدار آن در شيلهاي سياه بيشتر از ppm675 ميباشد. البته مقداري سلنيوم در carbonaceous debris از sandstone ها ممكن است در شرايط احيا آزاد شود.بطور كلي مقدار سلنيوم خاك مناطق مربوط به سنگهايي است كه خاك از آنها توليد شده است مثلا خاكهاي مناطقي مثل شمال غربي و جنوب شرقي آمريكا و مناطقي كه قبلا درياچه هاي بزرگ داشته اند داراي مقادير كمتر از ppm0.5 سلنيوم هستند ومناطقي كه خاك آنها از سنگهاي ولكانيك و خاكهايي كه از رسوبات شسته شده انباشته شده باشد و نيز خاكهايي كه سر منشاء آنها شيلهاي حاوي گچ فراوانند مثل داكوتا، مونتانا، نبراسكا و كانزاس داراي مقادير زياد تري از سلنيوم هستند كه بعدا مفصل راجع به آن بحث خواهد شد.در مورد حضور اشكال مختلف سلنيوم در طبيعت بايد گفت در خاكهاي قليايي سلنيوم عموما به صورت سلنات و سلنيت ديده ميشود و در خاكهاي اسيدي و خاكهايي با تهويه نامناسب به صورت سلنيد و سلنيوم عنصري وجود دارد كه اين دو فرم داراي حلاليت كمتري نسبت به دو فرم شرايط قليايي هستند.غلظت سلنيوم در آبهاي زير زميني، چشمه ها، رودها و درياچه ها عموما كم است و به عنوان منابع معني دار براي تامين سلنيوم يا افزايش غلظت آن در ارگانيزمها و ايجاد سميت در آنها محسوب نميگردد حتي آبهاي مناطق سلنيوميكه حاوي مقادير بيشتري از سلنيوم هستند هم نميتوانند تامين كننده اين خواسته باشد. در جدول (شماره-11)غلظت سلنيوم در آبهاي مختلف نشان داده شده است.جدول 11: غلظت سلنيوم در آب و ارگانهاي مربوط به آن Water UseGuideline for total SeleniumDrinking Water10 µg/L maximumAquatic Life (freshwater)2.0 µg/L meanAquatic Life (marine)2.0 µg/L meanAquatic Life (sediments)2.0 µg/g (dry weight) meanAquatic Life (tissue)1.0 µg/g body weight (wet weight) meanWildlife4.0 µg/L meanIrrigation10 µg/L meanLivestock watering30.0 µg/L mean سلنيوم به طور طبيعي در روي زمين و در سنگها وجود داردو ميتواند به طرق مختلف وارد سيستم آب و از طريق آن ها يعني آب و خاك وارد گياهان و بعد حيوانات گياهخوار و نهايتا جانوران گوشتخوار گردد.در آخر به اين نكته بايد توجه كرد كه سلنيوم در طبيعت نه توليد ميشود و نه از بين ميرود فقط از شكلي به شكل ديگر آن تبديل ميگردد.از سلنيوم در صنعت عكاسي و چاپ براي ايجاد حساسيت روي فيلمها استفاده ميگردد و در صنعت شيشه سازي براي شفاف سازي محصولات و همچنين ياقوتي رنگ كردن آنها استفاده ميگردد، همچنين در تونر فتوكپي ها استفاده ميشود و در ضمن به عنوان يكي از افزودنيها در صنعت استيل هم كار برد دارد.سلنيوم خصوصيت تبديل انرژي نوراني را داراست و با توجه به همين خاصيت با تبديل هر چه بيشتر انرژي نوراني از قدرت خودش كاسته ميشود از اين خاصيت گاهي در ساختن فتوسل ها اغلب در ساختن لايه فتوگراف فيلمهاي عكاسي استفاده ميگردد. در برخي از گزارشات آمده كه سلنيوم هميشه قدرت تبديل الكتريسيته Ac به Dc را دارد و به طور وسيع در يكسو كننده هايي مثل ترانزيستورها در ضايع الكترونيك مصرف ميگردد.يكي ديگر از كاربردهاي وسيع سلنيوم در ضايع بهداشتي و ساختن شامپوهاي سلنيوم سولفايد است كه حالت آنتي باكتريال دارند و براي رفع شوره سر از آنها استفاده ميگردد از طريق تركيب سلنيوم با ويتامين E به عنوان يك مكمل غذايي براي تقويت دستگاه دفاعي بدن و حفظ سلامتي بسياري از خوراكيها از آن استفاده ميكنند.