Диссертация (1151520), страница 2
Текст из файла (страница 2)
Элемент назван так в связи с тем, что в природеон является спутником химически сходного с ним Теллура, названного вчесть Земли.Он относится к числу рассеянных элементов, так как егоместорождения практически не встречаются, и может находиться как вгазообразном, так и в твердом кристаллическом состоянии.Селен и теллур являются полными электронными аналогами, чтоопределяетобщностьхимическихсвойствэтихэлементовиихсоединений. В отличие от теллура, селен и сера являются неполнымиэлектронными аналогами, полная электронная аналогия между этимиэлементами наблюдается только в низшей и нулевой степенях окисления.К тому же для серы и селена в низшей степени окисления характерныочень близкие размеры ионных радиусов, что обусловливает близость ихбиологических свойств (Б.А.
Ягодин, 1990).По химическому поведению селен, как и сера, является типичнымнеметаллом. Элементный селен химически очень активен. Он горит вкислороде и на воздухе с образованием диоксида селена. В реакции селенас фтором, хлором и бромом на холоде образуются соответствующиегалогениды. При температуре 350-400оС селен взаимодействует сводородом, образуя селеноводород. С большинством металлов приумеренных температурах селен образует селениды. С разбавленнымикислотами – окислителями селен не реагирует, в то время какконцентрированнаяазотнаякислотамедленноокисляетселендо10селенистой кислоты. Селенистую кислоту можно получить и медленнымокислением серого селена при температуре 160 о С.При действии на селениды металлов водой или разбавленнымикислотами получают селеноводород, который обладает характернымнеприятным запахом и является более токсичным соединением, чем егосерныйаналогН2S.Селеноводородявляетсяэндотермическимсоединением, поэтому уже при незначительном нагревании разлагается наисходные компоненты (С.П.
Торшин, Т.М. Удельнова, Н.И. Конова и др.,1996).Содержание селена в земной коре составляет около 500 мг/т.Основные черты геохимии селена в земной коре определяются близостьюего ионного радиуса к ионному радиусу серы. Селен образует 37минералов, среди которых в первую очередь должны быть отмеченыашавалит FeSe, клаусталит PbSe, тиманнит HgSe, гуанахуатит Bi2(Se, S)3,хастит CoSe2, платинит PbBi2(S, Se)3, ассоциирующие с различнымисульфидами, а иногда также с касситеритом.
Изредка встречаетсясамородныйселен.металлургической,Этотэлементфармацевтическойиспользуетсявпромышленности,электронной,атакжевмедицине и ветеринарии.Селенраспространенповсеместно,однако,неравномерноераспределение этого элемента по поверхности земли приводит ксуществованию регионов с естественно повышенной и пониженнойконцентрацией селена в окружающей среде. Концентрации селена ввоздухе и воде обычно очень низкие и составляют менее 10 нг/м3 в воздухеи несколько мкг/л в воде.Распределение и транспорт селена определяется естественнымигеофизическими и биологическими процессами в природе, а такжеантропогенными процессами, связанными с промышленной деятельностьючеловека.Антропогенныевоздействиямогутявлятьсяпричинойнекоторого перераспределения селена в окружающей среде. Основным11источником селена в промышленности может служить прежде всеговыплавка и очистка меди, свинца, цинка, урана, а также восстановление иочистка самого селена и сжигание ископаемых топлив.
Поэтому некоторыепроблемы, связанные с выбросами селена, могут возникать в регионах,расположенных вблизи промышленных предприятий выбрасывающихселеносодержащие продукты (A.C. Ерохин и др., 1998).Значительныеколичестваселенаполучаютиз шлама медно-электролитных производств, в котором селен присутствует в виде селенидасеребра. Применяют несколько способов получения: окислительный обжигс возгонкой SeO2; нагревание шлама с концентрированной сернойкислотой, окисление соединений селена до SeO2 с его последующейвозгонкой; окислительное спекание с содой, конверсия полученной смесисоединений селена до соединений Se (IV) и их восстановление доэлементарного селена действием SO2.
Перед извлечением селена изуказанных источников его переводят в состояние со степенью окисления+4, а затем восстанавливают сернистым газом по уравнению реакции:SeO2 + 2SO2 +H2O = Se + 2H2SO4В природе известно семнадцать изотопов селена с массовымичислами от 70 до 87, из которых шесть являются стабильными ( 74 Se – 0,87%,8276Se – 9,02 % ,77Se – 7,58 % ,78Se – 23,52 % ,80Se – 49,82 % иSe – 9,19 %), а остальные радиоактивны.Неорганическиесоединенияселенавпочвахпредставленыселенидами, селенитами, селенатами и очень редко он находится вэлементарной форме (А.Н. Кособрюхов, 1987).Связь микроэлементов с компонентами почвы – один из наиболееважных факторов, определяющих их биологическую доступность.
Селен12мобилизуется в щелочных почвах, а в кислых он становится почтинерастворимым.Количествоселенавпочвахопределяетсярядомусловий:окислительно-восстановительными процессами, степенью влажности иналичием Fe (OH)3, связывающего селен. Установлено, что колебания поуровню селена в почвах различных типов составляет от 10 до 1200 мкг/кг(Н.И. Конова, 1992).Чем тщательнее обрабатывается почва, тем больше теряется этогоэлемента. Селен вымывается водой, разносится ветром и в результате напланете становится все больше районов с пониженным содержаниемданного микроэлемента.С.П. Торшин, Т.М. Удельнова и Н.И.
Конова (1996) установили, чтосодержания селена в почвах Нечерноземной зоны европейской частиРоссии варьирует в пределах 61-729 мкг/кг.К биогеохимическим регионам России с пониженным уровнемселена относят Нечерноземную зону европейской части России, ЮжныйУрал, Восточную Сибирь, Республику Коми, Якутию, Удмуртию иЗабайкалье (В.В. Ермаков, 1978; А.Н. Кособрюхов, 1987; Б.А. Ягодин,1990; Н.И. Конова, 1992).По данным А.И. Бердникова (2009), в пределах европейской частиНечерноземья наблюдается дефицит селена, несмотря на нормальное егосодержание в породах и почвах. Это явление отнесено к слабойассимиляции его растениями, произрастающими на подзолистых иторфяных почвах. Нередко селен в почве содержится в недоступной илималодоступнойдлярастенийформе,особеннонакислых,переувлажненных почвах.
Коэффициент биологического поглощенияселена в системе «растение – почва» для этого региона часто не превышает0,2.Аккумулятивнаяспособностьцентральном Черноземье (0,6-0,8).растенийдовольновысокав13Изучение содержания селена в почвах Тверской, Ярославской иМосковской областей выявило его существенный дефицит (С.П. Торшин,Т.М. Удельнова, Н.И.
Конова и др.,1996). Обнаруженные при этомотдельные участки с повышенным уровнем селена авторы связывают сприменением в качестве удобрений значительного количества торфа ифосфорных соединений.К дефицитным по селену относятся почвы, содержащие менее 50 мкгSе/кг (А.П. Виноградов, 1957; О.А. Levander, 1986).Необходимо отметить, что селен поступает в организм животных спитьевой водой и присутствует в ней, как правило, в виде растворимыхселенитов, селенатов, а также в виде органических соединений (S.P.Brimmer, 1987; Т.Р. Осипова, 1989).Воды озер и замкнутых водоемов Нечерноземной зоны европейскойчасти России не могут служить заметным дополнительным источникомселена для животных, так как в 30 % образцов воды содержание селенасоставляло менее 0,2 мкг/л и было ниже средней величины, характернойдля вод гумидной зоны.
К полноценным по содержанию этого элементаотносятся воды, в которых его концентрация превышает 10 мкг/л (Б.А.Ягодин, 1990; Н.И. Конова, 1992).К непосредственно преднамеренному вмешательству человека враспределение селена в окружающей среде является применение внекоторых северных странах удобрений, содержащих соединения селена.В прежние годы применение селена в сельском хозяйстве в качествепестицидов было очень ограниченным и кратковременным.1.2 Источники селена для животныхКорма являются основным источником селена для животных.Незначительное количество этого элемента может поступать в организмчерез легкие и кожу.14В различных видах растений выявлен целый ряд селеноорганическихсоединений, к которым относят диметилселенида, диметилдиселенида,селенометионина,селенометионинселеноксида,селеногомоцистеина,селеноцистатионина, селеноцистеина, селеноцистеин-селеновой кислоты,селен-метилселеноцистеина,пропенилселено-цистеинселен-метилселенометионина,селеноксида,атакжеселеннесколькихселеносодержащих пептидов (А.
Shrift, 1969).Установлено, что содержание селена в растениях варьирует от 10 до1100 мкг в 1 кг воздушно-сухой массы (E.G. Bollard, 1983; L.M. McDowell,1997).Количество селена, усваиваемого растениями из почв, зависит отряда факторов. Имеет значение не только общее количество селена впочвах, но, в особенности, соотношение количества водорастворимого,кислоторастворимого, органически связанного белками селена, так же каки общее содержание серы и содержание водорастворимой серы.В листьях и стеблях растений селен находится в растворимой формеи переходит в водные экстракты, однако, в зернах злаков он являетсясоставной частью резервных белков и находится в связанном состоянии.В природе встречаются растения селенофиты, которые накапливаютселен в экстремально больших количествах (1000 мг/кг сухой массы).
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
