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硒是一种化学元素,化学符号是Se,一种非金属。可以用作光敏材料、电解锰行业催化剂、动物体必需的营养元素和植物有益的营养元素等。

目录

基本信息

元素名称:硒

元素符号:Se

元素英文名称:Selenium

元素类型:非金属元素

原子体积:(立方厘米/摩尔)

16.45

元素在海水中的含量:(ppm)

太平洋表面 0.000000015

地壳中含量:(ppm)

0.05

自然环境中发现的最高含量:(ppm)

30000

相对原子质量:78.89

原子序数:34

氧化态:

Main Se+4, Se+6

Other Se-2

化学键能: (kJ /mol)

Se-H 305

Se-C 245

Se-O 343

Se-F 285

Se-Cl 245

Se-Se 330

晶胞参数:

a = 905.4 pm

b = 908.3 pm

c = 1160.1 pm

α = 90°

β = 90.810°

γ = 90°

质子数:34

中子数:45

摩尔质量:79

原子半径:1.22

所属周期:4

所属族数:VIA

电子层排布:2-8-18-6

价层电子排布[Ar]4s24p4

晶体结构:晶胞为六方晶胞。

电离能 (kJ/ mol)

M - M+ 940.9

M+ - M2+ 2044

M2+ - M3+ 2974

M3+ - M4+ 4144

M4+ - M5+ 6590

M5+ - M6+ 7883

M6+ - M7+ 14990

M7+ - M8+ 19500

M8+ - M9+ 23300

M9+ - M10+ 27200

莫氏硬度:2

常见化合价:+4、+6

同位素:Se-74 Se-76 Se-77 Se-78 *Se-80 Se-82

单质:硒

化学符号:Se

颜色和状态: 有灰色金属光泽的固体

声音在其中的传播速率:(m/S)

3350

密度: 4.81克/立方厘米;

熔点: 217℃

沸点: 684.9℃

发现人:永斯.雅各布.贝齐里乌斯(Jöns Jakob Berzelius) 发现年代:1817年

发现过程:

1817年,瑞典的贝采利乌斯从硫酸厂的铅室底部的粘物质中制得硒。  

元素描述

稀散元素之一。在已知的六种固体同素异形体中,三种晶体(α单斜体、β单斜体,和灰色三角晶)是最重要的。也以三种非晶态固体形式存在;红色和黑色的两种无定形玻璃状的硒。前者性脆,密度4.26克/厘米3;后者密度4.28克/厘米3。第一电离能为9.752电子伏特。硒在空气中燃烧发出蓝色火焰,生成二氧化硒(SeO2)。也能直接与各种金属和非金属反应,包括氢和卤素。不能与非氧化性的酸作用,但它溶于浓硫酸、硝酸和强碱中。溶于水的硒化氢能使许多重金属离子沉淀成为微粒的硒化物。硒与氧化态为+1的金属可生成两种硒化物,即正硒化物(M2Se)和酸式硒化物(MHSe)。正的碱金属和碱土金属硒化物的水溶液会使元素硒溶解,生成多硒化合物(M2Sen),与硫能形成多硫化物相似。  

元素来源

可从电解铜的阳极泥和硫酸厂的烟道灰、酸泥等废料中回收而得。  

硒的主要用途为

1.光敏材料;如:干印术的光复制,这是利用无定形硒的薄漠对于光的敏感性,能使含有铁化合物的有色玻璃退色。也用作油漆、搪瓷、玻璃和墨水中的颜色、塑料。还用于制作光电池、整流器、光学仪器、光度计等。硒在电子工业中可用作光电管、太阳能电池,在电视和无线电传真等方面也使用硒。硒能使玻璃着色或脱色,高质量的信号用透镜玻璃中含2%硒,含硒的平板玻璃用作太阳能的热传输板和激光器窗口红外过滤器。

2.电解锰行业催化剂;冶金方面,电解锰行业的硒用量占到中国全部硒产量的较大比重,此外,含硒的碳素钢、不锈钢和铜合金具有良好的加工性能,可高速切削,加工的零件表面光洁;硒与其他元素组成的合金用以制造低压整流器、光电池、热电材料。硒以化合物形式用作有机合成氧化剂、催化剂,可在石油工业上应用。硒加入橡胶中可增强其耐磨性。硒与硒化合物加入润滑脂。

3. 动物体必需的营养元素和植物有益的营养元素。由于硒是动物和人体中一些抗氧化酶(谷胱甘肽过氧化物酶)和硒-P蛋白的重要组成部分,在体内起着平衡氧化还原氛围的作用,研究证明具有提高动物免疫力作用,在国际上硒对于免疫力影响和癌症预防的研究是该领域的热点问题,因此,硒可作为动物饲料微量添加剂,也在植物肥料中添加微量元素肥,提高农副产品含硒量。硒已被作为人体必需的微量元素,目前,中国营养学会推荐的成人摄入量为每日-250微克,而我国2/3地区硒摄入量低于最低推荐值,因此,中国是一个既有丰富硒资源,又存在大面积硒缺乏地区,这也是国际学者对中国感兴趣的原因。  

元素辅助资料

硒与它的同族元素硫相比,在地壳中的含量少得多。硒成单质存在的矿是极难找到的,目前全球唯一硒独立成矿的地区位于我国湖北恩施。

硒是从燃烧黄铁矿以制取硫酸的铅室中发现的,是贝齐里乌斯发现铈、钍后1817年发现的又一个化学元素。他命名这种新元素为selenium。他还发现到硒的同素异形体。他还原硒的氧化物,得到橙色无定形硒;缓慢冷却熔融的硒,得到灰色晶体硒;在空气中让硒化物自然分解,得到黑色晶体硒。

硒 (Selenium)

亚硒酸钠 (Sodium Selenite)

作用与应用:在体内硒和维生素E协同,能够保护细胞膜,防止不饱和脂肪酸的氧化。微量硒具有防作用及保护肝脏的作用。

主要用于缺硒患者以及地方性疾病-克山病的防治,以及长时间依靠静脉高营养维持的缺硒患者。由于无机硒盐毒性较大,在日本1993年已禁止在食品和饲料中添加,支持采用安全性更高的含硒蛋白、氨基酸等有机形态硒,或富含硒的农副产品。

用法用量:口服,成人每月需用量50~500 mg。

儿童10~50 mg。

亚硒酸钠片每片含亚硒酸钠1 mg,(相当于含硒457 μg)11岁以上及成人每次片。

儿童2-4岁,每日一次每次服半片;5 岁,每次服1片; 副作用:服用过量硒可引起中毒,每日最大安全量为400 μg。

硒的作用:

硒的作用比较宽泛,如下文详述的多个方面,但其原理主要是两个:第一、组成体内抗氧化酶,能提到保护细胞膜免受氧化损伤,保持其通透性;第二、硒-P蛋白具有螯合重金属等毒物,降低毒物毒性作用。

硒被科学家称之为人体微量元素中的“防癌之王” (原称“抗癌之王”)

科学界研究发现,血硒水平的高低与癌的发生息息相关。大量的调查资料说明,一个地区食物和土壤中硒含量的高低与癌症的发病率有直接关系,例如:此地区的食物和土壤中的硒含量高,癌症的发病率和死亡率就低,反之,这个地区的癌症发病率和死亡率就高,事实说明硒与癌症的发生有着密切关系。同时科学界也认识到硒具有预防癌症作用,是人体微量元素的“防癌之王”。

美国亚利圣那大学癌症中心Clark教授对1312例癌症患者进行13年对照试验。结果表明每日补硒200 μg,癌症死亡率下降50%,癌症总发病率下降37%,其中肺癌下降46%,肠癌下降58%,前列腺癌下降63%。

2003年国食品药品管理局(FDA)明示:"硒能降低患癌风险"和"硒可在人体内产生抗癌变作用"。

在我国硒有防癌抗癌作用已被写入化学教课书(九年级下册96页)以及高等院校医药教材(微量元素与健康262页),"硒能抑制癌细胞生长及其DNA RNA和蛋白质合成,抑制癌基因转录,干扰致癌物质的代谢"。

抗氧化作用:

硒是谷胱甘肽过氧化物酶(GSH-Px)的组成成分,每摩尔的GSH-Px中含4克原子硒,此酶的作用是催化还原性谷胱甘肽(GSH)与过氧化物的氧化还原反应,所以可发挥抗氧化作用,是重要的自由基清除剂(是维生素E的50--500倍)。在体内,GSH-Px与维生素E抗氧化的机制不同,两者可以互相补充,具有协同作用。

科学证实:正是由于"硒"的高抗氧化作用,适量补充能起到防止器官老化与病变,延缓衰老,增强免疫,抵御疾病,抵抗有毒害重金属,减轻放化疗副作用,防癌抗癌。

增强免疫力:

有机硒能清除体内自由基,排除体内毒素、抗氧化、能有效的抑制过氧化脂质的产生,防止血凝块,清除胆固醇,增强人体免疫功能

防止糖尿病

硒是构成谷胱甘肽过氧化物酶的活性成分,它能防止胰岛β细胞氧化破坏,使其功能正常,促进糖份代谢、降低血糖尿糖,改善糖尿病患者的症状

防止白内障

视网膜由于接触电脑辐射等较多,易受损伤,硒可保护视网膜,增强玻璃体的光洁度,提高视力,有防止白内障的作用。

防止心脑血管疾病

硒是维持心脏正常功能的重要元素,对心脏肌体有保护和修复的作用。人体血硒水平的降低,会导致体内清除自由基的功能减退,造成有害物质沉积增多,血压升高血管壁变厚、血管弹性降低、血流速度变慢,送氧功能下降,从而诱发心脑血管疾病的发病率升高,然而科学补硒对预防心脑血管疾病、高血压动脉硬化等都有较好的作用。

防止克山病、大骨节病关节炎

缺硒是克山病、大骨节病、两种地方性疾病的主要病因,补硒能防止骨髓端病变,促进修复,而在蛋白质合成中促进二硫键对抗金属元素解毒。对这两种地方性疾病和关节炎患者都有很好的预防和治疗作用。

解毒、排毒:

硒与金属的结合力很强,能抵抗镉对肾、生殖腺和中枢神经的毒害。硒与体内的汞、铅、锡、铊等重金属结合,形成金属硒蛋白复合而解毒、排毒。

防治肝病、保护肝脏:

我国医学专家于树玉历经16年的肝癌高发区流行病学调查中发现,肝癌高发区的居民血液中的硒含量均低于肝癌低发区,肝癌的发病率与血硒水平呈负相关。她在江苏启东县对13万居民补硒证实,补硒可使肝癌发病率下降35%,使有肝癌家史者发病率下降50%。

综上所述,"硒"是人体必需的,又不能自制,因此世界卫生组织建议每天补充200 μg硒,可有效预防多种疾病的高发。世界营养学家、生物化学会主席,巴博亚罗拉博士称:"硒"是延长寿命最重要的矿物质营养素,体现在它对人体的全面保护,我们不应该在生病时才想到它。

【硒的吸收代谢】成人体内硒的总量在6~20 mg。硒遍布各组织器官和体液,肾中浓度最高。在组织内主要以硒和蛋白质结合的复合物形式存在。硒主要在小肠吸收,人体对食物中硒的吸收率为60%~80%。经肠道吸收进入体内的硒经代谢后大部分经尿排出。尿硒是判断人体内硒盈亏状况的良好指标。硒的其他排出途径为粪、汗。硒在体内的吸收、转运、排出、贮存和分布会受许多外界因素的影响。主要是膳食中硒的化学形式和量。另外,性别、年龄、健康状况,以及食物中是否存在如硫、重金属、维生素等化合物也有影响。动物实验表明,硒主要在十二指肠被吸收,空肠回肠也稍有吸收,胃不吸收。经尿排出的硒占硒排出量的50%-60%,在摄入高膳食硒时,尿硒排出量会增加,反之减少,肾脏起着调节作用。

一些食品中含硒较高,如:海产品、食用菌、肉类、禽蛋、西兰花大蒜等食物。营养学家也提倡通过硒营养强化食物补充有机硒,如富硒大米、富硒鸡蛋、富硒蘑菇、富硒茶叶、富硒麦芽硒酸酯多糖硒酵母等。现在国内开展这方面研究的机构有中国科技大学、中国科学院南京土壤研究所、中国科学院地理资源研究所、中国农业大学、中国农业科学院、中国环境科学院、上海农业科学院和南京农业大学等,这方面技术实力较强或市场规模较大的中国企业有:苏州硒谷科技有限公司(Setek),安琪酵母(Angel),黄金搭档(GlodenPartner),富硒康(Fuxikang,安徽华信药业),南京远望有限公司(Yuanwang)等。国际企业有新西兰的SouthStar、英国的GrowHow、美国AllTech。近年来,一些硒强化产品不断涌现,美国科学家制成了富硒果汁、富硒牧草、富硒奶,澳大利亚科学家制成了富硒小麦、富硒啤酒、富硒饼干和富硒牛肉干,我国科学家研究的富硒水果、富硒谷物、富硒大闸蟹、富硒烟草也丰富了国际硒营养强化领域的应用。

硒的摄取与土壤的硒含量关系超过与饮食方式的关系。美国和加拿大的土壤含有足够的硒。对美国的素食者和严格素食者的研究发现他们摄取了足够的硒。很多食物中都有硒,但巴西坚果、全粒谷物(全麦面包、燕麦粥、大麦)、白米和豆类中含量特别多。

蛋类略高于肉类,每100克食物中,猪肉含硒10.6 μg,鸡蛋含硒15 μg,鸭蛋含硒30.7 μg,鹅蛋含硒33.6 μg,人参含硒15 μg,花生含硒13.7 μg。植物性食物的硒含量决定于当地水土中的硒含量。例如,我国高硒地区所产粮食的硒含量高达每公斤~8 mg,而低硒地区的粮食是每公斤 mg,二者相差1000倍。

食物来源

食物中硒含量测定值变化很大,例如(除谷物外以鲜重计):内脏和海产品0.4-1.5 mg/kg;瘦肉0.1-0.4 mg/kg;谷物0.1-0.8 mg/kg;奶制品0.1-0.3 mg/kg;水果蔬菜0.1 mg/kg。

生理需要

在2000年制订的《中国居民膳食营养素参考摄入量》18岁以上者的推荐摄入量为50 μg/d,适宜摄入量为50-250 μg/d,可耐受最高摄入量为400 μg/d。

过量表现

指甲变厚、毛发脱落,肢端麻木,偏瘫

硒缺乏症

1.缺乏硒会导致未老先衰。

2.严重缺乏硒会引发心肌病心肌衰竭

3.发生克山病,大骨节病。

4.精神萎靡不振,精子活力下降,易患感冒

世界硒都-恩施:

“恩施自治州岩石、土壤、动植物硒富集均达到世界之最”,为世界70%以上缺硒地区的人类带来了福音,硒产品和硒矿床的开发利用前景广阔。中国科技大学尹雪斌博士等就在该地区发现超过 10000 ppm的含硒岩石。恩施市目前已于中国科技大学、中国科学院地理资源研究所等建立了战略合作关系。

目前,州内重点开发物种。是以市场需求的硒品种类。

1、1991年硒资源综合开发富硒植物蛋白系列产品、保健产品、富硒茶、硒矿泉水,富硒烟。

2、特种食品资源:莼菜、薇菜、蕨菜,云豆、魔芋葛仙米、凤姜、茗合、山药等稀有品种,斐声海内外。

3、州境内的恩施市、建始县、宣恩县等地均蕴藏着丰富的硒矿泉水资源。泉水含硒量0.014-0.02 mg/L,并含有锶、锌、钙、镁、锗等十几种有益元素。

但在上述地区含硒量不稳定,较难控制,影响了富硒产品的安全性。

国际学术活动:

第一届国际硒与环境和人体健康会议(SELENIUM 2009)于2009年10月-21日在中国苏州召开,由中国科技大学主办,主要参加者包括我国知名研究机构的研究人员、国际上硒环境、农学和人体健康研究方面的学者。此前,生命科学和卫生系统人员参加较多的生物医药硒会议已召开过多次,2010年硒生物医药会议(SELENIUM 2010)将在著名的日本京都立命馆大学召开。  

硒对人体的功用

硒——抗癌之王;

科学界研究发现,血硒水平的高低与癌的发生息息相关。大量的调查资料说明,一个地区食物和土壤中硒含量的高低与癌症的发病率有直接关系。目前癌症治疗中使用硒辅助治疗十分普遍。

硒是迄今为止发现的最重要的抗衰老元素;

广西巴马县是世界著名四大长寿地区之一。中国科学院专家对巴马的研究表明:巴马土壤、谷物中的硒含量高于全国平均水平10倍以上,百岁老人血液中的硒含量高出正常人的3-6倍。后来在安徽省石台县又发现一个长寿村。80岁以上老人占全村人口的12%。更为奇特的是50年来未发现一例癌症患者、心脑血管、糖尿病患者和肥胖患者。经对该村土壤中硒含量分析测定表明:硒含量高出一般地方10倍。原来,硒元素是抗氧化剂谷胱甘肽过氧化物酶的活性成分,人体补充了充足的硒元素,就能有效清除自由基,抗氧化,延缓衰老,另外曾经有专家用山东新稀宝公司出产的硒维康口嚼片对患者进行临床补充研究,发现硒如果配合维生素E、β-胡萝卜素进行适量补充,效果会更加出色。

硒——明亮的使者;

生物学家们经过长期的研究发现:硒对视觉器官的功能是极为重要的。硒能催化并消除对眼睛有害的自由基物质,从而保护眼睛的细胞膜。若人眼长期处于缺硒状态,就会影响细胞膜的完整,从而导致视力下降和许多眼疾病如白内障、视网膜病、夜盲症等的发生。目前,一些大城市的医院对眼病患者已开展硒治疗,临床表明,硒对提高视力确有明显的作用,能治疗白内障、视网膜病等多种眼疾。

硒——心脏的守护神;

硒是维持心脏正常功能的重要元素,对心脏肌体有保护和修复的作用。人体血硒水平的降低,会导致体内清除自由基的功能减退,造成有害物质沉积增多,血压升高、血管壁变厚、血管弹性降低、血流速度变慢,送氧功能下降,从而诱发心脑血管疾病的发病率升高,然而科学补硒对预防心脑血管疾病、高血压、动脉硬化等都有较好的作用。

硒——肝病的天敌;

位于长江三角洲的江苏启东地区是渔米之乡,经济发达,但是长期以来这里的人们肝癌、肝炎发病率极高,发病原因不清楚。中国预防医学科学院的专家们经16年研究终于找出原因 ,原来这里的水、土壤、粮食中缺少元素“硒”,生活在这里的人们从水和粮食中获取的硒很少,体内硒含量特别低,而体内缺硒的人易被肝炎病毒传染。 此外,体内长期缺硒的肝炎患者转化为肝癌病人的危险是其它人群的202倍,特别值得一提的是:硒可以使肝炎病人的病情好转,使肝炎病人发生癌症的比例大大降低 。专家们表示:即使在不缺硒的周边地区,人们适量补充硒元素对预防肝癌、肝炎也是大有益处的。

硒——微量元素中的胰岛素

硒是构成谷胱甘肽过氧化物酶的活性成分,它能防止胰岛β细胞氧化破坏,使其功能正常,促进糖份代谢、降低血糖和尿糖。医生通过让糖尿病人定量服硒,可以起到保护和恢复胰岛功能的作用,有利于改善糖尿病的症状,降低尿中的葡萄糖血红蛋白水平。所以,有人称硒是微量元素中的“胰岛素”。

硒——解毒、排毒;

硒与金属的结合力很强,能抵抗镉对肾、生殖腺和中枢神经的毒害。硒与体内的汞、锡、铊、铅等重金属结合,形成金属硒蛋白复合而解毒、排毒。因此经常接触有毒有害工作的人群,尤其需要注意补硒。另外,在工作环境中或生活中,经常接触电视、电脑、手机等辐射干扰的人,要补硒,因为补硒可以保护造血系统,最大限制地减少辐射伤害。

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