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硒是一種化學元素,化學符號是Se,一種非金屬。可以用作光敏材料、電解錳行業催化劑、動物體必需的營養元素和植物有益的營養元素等。

目錄

基本信息

元素名稱:硒

元素符號:Se

元素英文名稱:Selenium

元素類型:非金屬元素

原子體積:(立方厘米/摩爾)

16.45

元素在海水中的含量:(ppm)

太平洋表面 0.000000015

地殼中含量:(ppm)

0.05

自然環境中發現的最高含量:(ppm)

30000

相對原子質量:78.89

原子序數:34

氧化態:

Main Se+4, Se+6

Other Se-2

化學鍵能: (kJ /mol)

Se-H 305

Se-C 245

Se-O 343

Se-F 285

Se-Cl 245

Se-Se 330

晶胞參數:

a = 905.4 pm

b = 908.3 pm

c = 1160.1 pm

α = 90°

β = 90.810°

γ = 90°

質子數:34

中子數:45

摩爾質量:79

原子半徑:1.22

所屬周期:4

所屬族數:VIA

電子層排布:2-8-18-6

價層電子排布[Ar]4s24p4

晶體結構:晶胞為六方晶胞。

電離能 (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

常見化合價:+4、+6

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

單質:硒

化學符號:Se

顏色和狀態: 有灰色金屬光澤的固體

聲音在其中的傳播速率:(m/S)

3350

密度: 4.81克/立方厘米;

熔點: 217℃

沸點: 684.9℃

發現人:永斯.雅各布.貝齊里烏斯(Jöns Jakob Berzelius) 發現年代:1817年

發現過程:

1817年,瑞典的貝采利烏斯從硫酸廠的鉛室底部的粘物質中製得硒。  

元素描述

稀散元素之一。在已知的六種固體同素異形體中,三種晶體(α單斜體、β單斜體,和灰色三角晶)是最重要的。也以三種非晶態固體形式存在;紅色和黑色的兩種無定形玻璃狀的硒。前者性脆,密度4.26克/厘米3;後者密度4.28克/厘米3。第一電離能為9.752電子伏特。硒在空氣中燃燒發出藍色火焰,生成二氧化硒(SeO2)。也能直接與各種金屬和非金屬反應,包括氫和鹵素。不能與非氧化性的酸作用,但它溶於濃硫酸、硝酸和強鹼中。溶於水的硒化氫能使許多重金屬離子沉澱成為微粒的硒化物。硒與氧化態為+1的金屬可生成兩種硒化物,即正硒化物(M2Se)和酸式硒化物(MHSe)。正的鹼金屬和鹼土金屬硒化物的水溶液會使元素硒溶解,生成多硒化合物(M2Sen),與硫能形成多硫化物相似。  

元素來源

可從電解銅的陽極泥和硫酸廠的煙道灰、酸泥等廢料中回收而得。  

硒的主要用途為

1.光敏材料;如:干印術的光複製,這是利用無定形硒的薄漠對於光的敏感性,能使含有鐵化合物的有色玻璃退色。也用作油漆、搪瓷、玻璃和墨水中的顏色、塑料。還用於製作光電池、整流器、光學儀器、光度計等。硒在電子工業中可用作光電管、太陽能電池,在電視和無線電傳真等方面也使用硒。硒能使玻璃著色或脫色,高質量的信號用透鏡玻璃中含2%硒,含硒的平板玻璃用作太陽能的熱傳輸板和雷射器窗口紅外過濾器。

2.電解錳行業催化劑;冶金方面,電解錳行業的硒用量佔到中國全部硒產量的較大比重,此外,含硒的碳素鋼、不鏽鋼和銅合金具有良好的加工性能,可高速切削,加工的零件表面光潔;硒與其他元素組成的合金用以製造低壓整流器、光電池、熱電材料。硒以化合物形式用作有機合成氧化劑、催化劑,可在石油工業上應用。硒加入橡膠中可增強其耐磨性。硒與硒化合物加入潤滑脂。

3. 動物體必需的營養元素和植物有益的營養元素。由於硒是動物和人體中一些抗氧化酶(谷胱甘肽過氧化物酶)和硒-P蛋白的重要組成部分,在體內起著平衡氧化還原氛圍的作用,研究證明具有提高動物免疫力作用,在國際上硒對於免疫力影響和癌症預防的研究是該領域的熱點問題,因此,硒可作為動物飼料微量添加劑,也在植物肥料中添加微量元素肥,提高農副產品含硒量。硒已被作為人體必需的微量元素,目前,中國營養學會推薦的成人攝入量為每日-250微克,而我國2/3地區硒攝入量低於最低推薦值,因此,中國是一個既有豐富硒資源,又存在大面積硒缺乏地區,這也是國際學者對中國感興趣的原因。  

元素輔助資料

硒與它的同族元素硫相比,在地殼中的含量少得多。硒成單質存在的礦是極難找到的,目前全球唯一硒獨立成礦的地區位於我國湖北恩施。

硒是從燃燒黃鐵礦以製取硫酸的鉛室中發現的,是貝齊里烏斯發現鈰、釷後1817年發現的又一個化學元素。他命名這種新元素為selenium。他還發現到硒的同素異形體。他還原硒的氧化物,得到橙色無定形硒;緩慢冷卻熔融的硒,得到灰色晶體硒;在空氣中讓硒化物自然分解,得到黑色晶體硒。

硒 (Selenium)

亞硒酸鈉 (Sodium Selenite)

作用與應用:在體內硒和維生素E協同,能夠保護細胞膜,防止不飽和脂肪酸的氧化。微量硒具有防作用及保護肝臟的作用。

主要用於缺硒患者以及地方性疾病-克山病的防治,以及長時間依靠靜脈高營養維持的缺硒患者。由於無機硒鹽毒性較大,在日本1993年已禁止在食品和飼料中添加,支持採用安全性更高的含硒蛋白、胺基酸等有機形態硒,或富含硒的農副產品。

用法用量:口服,成人每月需用量50~500 mg。

兒童10~50 mg。

亞硒酸鈉片每片含亞硒酸鈉1 mg,(相當於含硒457 μg)11歲以上及成人每次片。

兒童2-4歲,每日一次每次服半片;5 歲,每次服1片; 副作用:服用過量硒可引起中毒,每日最大安全量為400 μg。

硒的作用:

硒的作用比較寬泛,如下文詳述的多個方面,但其原理主要是兩個:第一、組成體內抗氧化酶,能提到保護細胞膜免受氧化損傷,保持其通透性;第二、硒-P蛋白具有螯合重金屬等毒物,降低毒物毒性作用。

硒被科學家稱之為人體微量元素中的「防癌之王」 (原稱「抗癌之王」)

科學界研究發現,血硒水平的高低與癌的發生息息相關。大量的調查資料說明,一個地區食物和土壤中硒含量的高低與癌症的發病率有直接關係,例如:此地區的食物和土壤中的硒含量高,癌症的發病率和死亡率就低,反之,這個地區的癌症發病率和死亡率就高,事實說明硒與癌症的發生有著密切關係。同時科學界也認識到硒具有預防癌症作用,是人體微量元素的「防癌之王」。

美國亞利聖那大學癌症中心Clark教授對1312例癌症患者進行13年對照試驗。結果表明每日補硒200 μg,癌症死亡率下降50%,癌症總發病率下降37%,其中肺癌下降46%,腸癌下降58%,前列腺癌下降63%。

2003年國食品藥品管理局(FDA)明示:"硒能降低患癌風險"和"硒可在人體內產生抗癌變作用"。

在我國硒有防癌抗癌作用已被寫入化學教課書(九年級下冊96頁)以及高等院校醫藥教材(微量元素與健康262頁),"硒能抑制癌細胞生長及其DNA RNA和蛋白質合成,抑制癌基因轉錄,干擾致癌物質的代謝"。

抗氧化作用:

硒是谷胱甘肽過氧化物酶(GSH-Px)的組成成分,每摩爾的GSH-Px中含4克原子硒,此酶的作用是催化還原性谷胱甘肽(GSH)與過氧化物的氧化還原反應,所以可發揮抗氧化作用,是重要的自由基清除劑(是維生素E的50--500倍)。在體內,GSH-Px與維生素E抗氧化的機制不同,兩者可以互相補充,具有協同作用。

科學證實:正是由於"硒"的高抗氧化作用,適量補充能起到防止器官老化與病變,延緩衰老,增強免疫,抵禦疾病,抵抗有毒害重金屬,減輕放化療副作用,防癌抗癌。

增強免疫力:

有機硒能清除體內自由基,排除體內毒素、抗氧化、能有效的抑制過氧化脂質的產生,防止血凝塊,清除膽固醇,增強人體免疫功能

防止糖尿病

硒是構成谷胱甘肽過氧化物酶的活性成分,它能防止胰島β細胞氧化破壞,使其功能正常,促進糖份代謝、降低血糖尿糖,改善糖尿病患者的症状

防止白內障

視網膜由於接觸電腦輻射等較多,易受損傷,硒可保護視網膜,增強玻璃體的光潔度,提高視力,有防止白內障的作用。

防止心腦血管疾病

硒是維持心臟正常功能的重要元素,對心臟肌體有保護和修復的作用。人體血硒水平的降低,會導致體內清除自由基的功能減退,造成有害物質沉積增多,血壓升高血管壁變厚、血管彈性降低、血流速度變慢,送氧功能下降,從而誘發心腦血管疾病的發病率升高,然而科學補硒對預防心腦血管疾病、高血壓動脈硬化等都有較好的作用。

防止克山病、大骨節病關節炎

缺硒是克山病、大骨節病、兩種地方性疾病的主要病因,補硒能防止骨髓端病變,促進修復,而在蛋白質合成中促進二硫鍵對抗金屬元素解毒。對這兩種地方性疾病和關節炎患者都有很好的預防和治療作用。

解毒、排毒:

硒與金屬的結合力很強,能抵抗鎘對腎、生殖腺和中樞神經的毒害。硒與體內的汞、鉛、錫、鉈等重金屬結合,形成金屬硒蛋白複合而解毒、排毒。

防治肝病、保護肝臟:

我國醫學專家於樹玉曆經16年的肝癌高發區流行病學調查中發現,肝癌高發區的居民血液中的硒含量均低於肝癌低發區,肝癌的發病率與血硒水平呈負相關。她在江蘇啟東縣對13萬居民補硒證實,補硒可使肝癌發病率下降35%,使有肝癌家史者發病率下降50%。

綜上所述,"硒"是人體必需的,又不能自制,因此世界衛生組織建議每天補充200 μg硒,可有效預防多種疾病的高發。世界營養學家、生物化學會主席,巴博亞羅拉博士稱:"硒"是延長壽命最重要的礦物質營養素,體現在它對人體的全面保護,我們不應該在生病時才想到它。

【硒的吸收代謝】成人體內硒的總量在6~20 mg。硒遍布各組織器官和體液,腎中濃度最高。在組織內主要以硒和蛋白質結合的複合物形式存在。硒主要在小腸吸收,人體對食物中硒的吸收率為60%~80%。經腸道吸收進入體內的硒經代謝後大部分經尿排出。尿硒是判斷人體內硒盈虧狀況的良好指標。硒的其他排出途徑為糞、汗。硒在體內的吸收、轉運、排出、貯存和分布會受許多外界因素的影響。主要是膳食中硒的化學形式和量。另外,性別、年齡、健康狀況,以及食物中是否存在如硫、重金屬、維生素等化合物也有影響。動物實驗表明,硒主要在十二指腸被吸收,空腸迴腸也稍有吸收,胃不吸收。經尿排出的硒占硒排出量的50%-60%,在攝入高膳食硒時,尿硒排出量會增加,反之減少,腎臟起著調節作用。

一些食品中含硒較高,如:海產品、食用菌、肉類、禽蛋、西蘭花大蒜等食物。營養學家也提倡通過硒營養強化食物補充有機硒,如富硒大米、富硒雞蛋、富硒蘑菇、富硒茶葉、富硒麥芽硒酸酯多糖硒酵母等。現在國內開展這方面研究的機構有中國科技大學、中國科學院南京土壤研究所、中國科學院地理資源研究所、中國農業大學、中國農業科學院、中國環境科學院、上海農業科學院和南京農業大學等,這方面技術實力較強或市場規模較大的中國企業有:蘇州硒谷科技有限公司(Setek),安琪酵母(Angel),黃金搭檔(GlodenPartner),富硒康(Fuxikang,安徽華信藥業),南京遠望有限公司(Yuanwang)等。國際企業有紐西蘭的SouthStar、英國的GrowHow、美國AllTech。近年來,一些硒強化產品不斷湧現,美國科學家製成了富硒果汁、富硒牧草、富硒奶,澳大利亞科學家製成了富硒小麥、富硒啤酒、富硒餅乾和富硒牛肉乾,我國科學家研究的富硒水果、富硒穀物、富硒大閘蟹、富硒煙草也豐富了國際硒營養強化領域的應用。

硒的攝取與土壤的硒含量關係超過與飲食方式的關係。美國和加拿大的土壤含有足夠的硒。對美國的素食者和嚴格素食者的研究發現他們攝取了足夠的硒。很多食物中都有硒,但巴西堅果、全粒穀物(全麥麵包、燕麥粥、大麥)、白米和豆類中含量特別多。

蛋類略高於肉類,每100克食物中,豬肉含硒10.6 μg,雞蛋含硒15 μg,鴨蛋含硒30.7 μg,鵝蛋含硒33.6 μg,人蔘含硒15 μg,花生含硒13.7 μg。植物性食物的硒含量決定於當地水土中的硒含量。例如,我國高硒地區所產糧食的硒含量高達每公斤~8 mg,而低硒地區的糧食是每公斤 mg,二者相差1000倍。

食物來源

食物中硒含量測定值變化很大,例如(除穀物外以鮮重計):內臟和海產品0.4-1.5 mg/kg;瘦肉0.1-0.4 mg/kg;穀物0.1-0.8 mg/kg;奶製品0.1-0.3 mg/kg;水果蔬菜0.1 mg/kg。

生理需要

在2000年制訂的《中國居民膳食營養素參考攝入量》18歲以上者的推薦攝入量為50 μg/d,適宜攝入量為50-250 μg/d,可耐受最高攝入量為400 μg/d。

過量表現

指甲變厚、毛髮脫落,肢端麻木,偏癱

硒缺乏症

1.缺乏硒會導致未老先衰。

2.嚴重缺乏硒會引發心肌病心肌衰竭

3.發生克山病,大骨節病。

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、動植物硒富集均達到世界之最」,為世界70%以上缺硒地區的人類帶來了福音,硒產品和硒礦床的開發利用前景廣闊。中國科技大學尹雪斌博士等就在該地區發現超過 10000 ppm的含硒岩石。恩施市目前已於中國科技大學、中國科學院地理資源研究所等建立了戰略合作關係。

目前,州內重點開發物種。是以市場需求的硒品種類。

1、1991年硒資源綜合開發富硒植物蛋白系列產品、保健產品、富硒茶、硒礦泉水,富硒煙。

2、特種食品資源:蓴菜、薇菜、蕨菜,雲豆、魔芋葛仙米、鳳姜、茗合、山藥等稀有品種,斐聲海內外。

3、州境內的恩施市、建始縣、宣恩縣等地均蘊藏著豐富的硒礦泉水資源。泉水含硒量0.014-0.02 mg/L,並含有鍶、鋅、鈣、鎂、鍺等十幾種有益元素。

但在上述地區含硒量不穩定,較難控制,影響了富硒產品的安全性。

國際學術活動:

第一屆國際硒與環境和人體健康會議(SELENIUM 2009)於2009年10月-21日在中國蘇州召開,由中國科技大學主辦,主要參加者包括我國知名研究機構的研究人員、國際上硒環境、農學和人體健康研究方面的學者。此前,生命科學和衛生系統人員參加較多的生物醫藥硒會議已召開過多次,2010年硒生物醫藥會議(SELENIUM 2010)將在著名的日本京都立命館大學召開。  

硒對人體的功用

硒——抗癌之王;

科學界研究發現,血硒水平的高低與癌的發生息息相關。大量的調查資料說明,一個地區食物和土壤中硒含量的高低與癌症的發病率有直接關係。目前癌症治療中使用硒輔助治療十分普遍。

硒是迄今為止發現的最重要的抗衰老元素;

廣西巴馬縣是世界著名四大長壽地區之一。中國科學院專家對巴馬的研究表明:巴馬土壤、穀物中的硒含量高於全國平均水平10倍以上,百歲老人血液中的硒含量高出正常人的3-6倍。後來在安徽省石台縣又發現一個長壽村。80歲以上老人佔全村人口的12%。更為奇特的是50年來未發現一例癌症患者、心腦血管、糖尿病患者和肥胖患者。經對該村土壤中硒含量分析測定表明:硒含量高出一般地方10倍。原來,硒元素是抗氧化劑谷胱甘肽過氧化物酶的活性成分,人體補充了充足的硒元素,就能有效清除自由基,抗氧化,延緩衰老,另外曾經有專家用山東新稀寶公司出產的硒維康口嚼片對患者進行臨床補充研究,發現硒如果配合維生素E、β-胡蘿卜素進行適量補充,效果會更加出色。

硒——明亮的使者;

生物學家們經過長期的研究發現:硒對視覺器官的功能是極為重要的。硒能催化並消除對眼睛有害的自由基物質,從而保護眼睛的細胞膜。若人眼長期處於缺硒狀態,就會影響細胞膜的完整,從而導致視力下降和許多眼疾病如白內障、視網膜病、夜盲症等的發生。目前,一些大城市的醫院對眼病患者已開展硒治療,臨床表明,硒對提高視力確有明顯的作用,能治療白內障、視網膜病等多種眼疾。

硒——心臟的守護神;

硒是維持心臟正常功能的重要元素,對心臟肌體有保護和修復的作用。人體血硒水平的降低,會導致體內清除自由基的功能減退,造成有害物質沉積增多,血壓升高、血管壁變厚、血管彈性降低、血流速度變慢,送氧功能下降,從而誘發心腦血管疾病的發病率升高,然而科學補硒對預防心腦血管疾病、高血壓、動脈硬化等都有較好的作用。

硒——肝病的天敵;

位於長江三角洲的江蘇啟東地區是漁米之鄉,經濟發達,但是長期以來這裡的人們肝癌、肝炎發病率極高,發病原因不清楚。中國預防醫學科學院的專家們經16年研究終於找出原因 ,原來這裡的水、土壤、糧食中缺少元素「硒」,生活在這裡的人們從水和糧食中獲取的硒很少,體內硒含量特別低,而體內缺硒的人易被肝炎病毒傳染。 此外,體內長期缺硒的肝炎患者轉化為肝癌病人的危險是其它人群的202倍,特別值得一提的是:硒可以使肝炎病人的病情好轉,使肝炎病人發生癌症的比例大大降低 。專家們表示:即使在不缺硒的周邊地區,人們適量補充硒元素對預防肝癌、肝炎也是大有益處的。

硒——微量元素中的胰島素

硒是構成谷胱甘肽過氧化物酶的活性成分,它能防止胰島β細胞氧化破壞,使其功能正常,促進糖份代謝、降低血糖和尿糖。醫生通過讓糖尿病人定量服硒,可以起到保護和恢復胰島功能的作用,有利於改善糖尿病的症状,降低尿中的葡萄糖血紅蛋白水平。所以,有人稱硒是微量元素中的「胰島素」。

硒——解毒、排毒;

硒與金屬的結合力很強,能抵抗鎘對腎、生殖腺和中樞神經的毒害。硒與體內的汞、錫、鉈、鉛等重金屬結合,形成金屬硒蛋白複合而解毒、排毒。因此經常接觸有毒有害工作的人群,尤其需要注意補硒。另外,在工作環境中或生活中,經常接觸電視、電腦、手機等輻射干擾的人,要補硒,因為補硒可以保護造血系統,最大限制地減少輻射傷害。

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