تحقیق سلنيوم و اصلاح آلودگي آن در خاک

مقدمه:

اولين 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.

خصوصيات فيزيكي و شيميايي: سلينوم

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 عمومي‌سلينوم

Name	Selenium	Symbol	Se
Atomic number	34	Atomic weight	78.96
Density @ 293 K	4.79 g/cm3	Atomic volume	16.45 cm3/mol
Group	Non-Metal, Chalcogen	Discovered	1818

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 سلينوم

State (s, l, g)	s
Melting point	490.2 K	Boiling point	958 K
Heat of fusion	6.694 kJ/mol	Heat of vaporization	37.70 kJ/mol
Vapor pressure 0.695 pa at 494 K		Speed 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 عنصر490.9 كيلو 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 سلنيوم

1st ionization energy	940.9 kJ/mole	Electronegativity	2.55
2nd ionization energy	2044.5 kJ/mole	Electron affinity	194.97 kJ/mole
3rd ionization energy	2973.7 kJ/mole	Specific heat	0.32 J/gK
4^th ionization potential	4144 Kj/mol	Heat atomization	227 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

Shells	2,8,18,6	Electron configuration	[Ar] 3d10 4s2 4p4
Minimum oxidation number	-2	Maximum oxidation number	6
Minimum common oxidation number	-2	Maximum common oxidation number	6

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.

جدول 5: خصوصيات ظاهري سلنيوم

Structure	parallel chains	Color	black
Uses	Xerography, medicines	Toxicity	yes
Hardness	2 mohs	Characteristics	6 forms

در 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 NaoHوHcl 6 مولار واكنشي نشان نمي‌دهد ولي در واكنش با HNo₃ 15 مولار واكنش به صورت ملايم صورت مي‌گيرد و حاصل آن_x H₂Seo₃,No است.

جدول 6: واكنشهاي سلنيوم با مواد ديگر

Reaction with air	vigorous, w/ht =>SeO2	Reaction with 6M HCl	none
Reaction with 6M HCl	none	Reaction with 15M HNO3	mild, =>H2SeO3, NOx
Reaction 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,Se₄Cl₁₆) مي‌باشند.

جدول 7: اشكال سلنيوم

Number of isotopes	6	Hydride(s)	SeH2
Oxide(s)	SeO2 SeO3	Chloride(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 pm	Atomic radius	119 pm
Covalent radius	116 pm	Vander waals radius	190 pm

در جدول 9: هدايت الكتريكي سلنيوم نشان داده شده است.

جدول9: هدايت الكتريكي سلنيوم

Thermal conductivity	0.52 J/m-sec-deg	Electrical conductivity	10⁶/m.ohm
Polarizability	3.8 A^3

در جدول (شماره-10 )همانطور كه نشان داده شده است به نه مورد از ايزوتوپهاي سلنيوم اشاره گرديده كه از ميان آنها دو ايزوتوپ se ⁷² و se ⁷⁹ در طبيعت وجود ندارد و ايزوتوپهاي se ⁷⁶و se ⁷⁷ و se ⁷⁸ هر كدام به ترتيب با 44,43,42 نوترون پايدار مي‌باشند و سه ايزوتوپ باقي مانده يعني se ⁷⁵ با 119.7 روز، se ⁷⁹ با

1.13 10⁶ سال و se ⁸² با10²⁰ 1.08 سال داراي نيمه عمري نسبتا طولاني مي‌باشند

جدول 10: ايزوتوپهاي عنصر سلنويم

iso	NA	half-life	DM	DE MeV	DP
⁷²Se	{syn.}	8.4 d	Ε	0.335	⁷²As
⁷⁴Se	0.87%	Se is stable with 40 neutrons	⁷⁴Se	0.87%	Se is stable with 40 neutrons
⁷⁵Se	{syn.}	119.779 d	Ε	0.864	⁷⁵As
⁷⁶Se	9.36%	Se is stable with 42 neutrons	⁷⁶Se	9.36%	Se is stable with 42 neutrons
⁷⁷Se	7.63%	Se is stable with 43 neutrons	⁷⁷Se	7.63%	Se is stable with 43 neutrons
⁷⁸Se	23.78%	Se is stable with 44 neutrons	⁷⁸Se	23.78%	Se is stable with 44 neutrons
⁷⁹Se	{syn.}	1.13 E⁶ y	β	0.151	⁷⁹Br
⁸⁰Se	49.61%	Se is stable with 46 neutrons	⁸⁰Se	49.61%	Se is stable with 46 neutrons
⁸²Se	8.73%	1.08 E²⁰ y	β	2.995	⁸²Kr

خصوصيات و اشكال سلنيوم در طبيعت:

براي 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

تحقیق سلنيوم و اصلاح آلودگي آن در خاک

فایل مارکت

فایل مارکت فروشگاه خرید و فروش فايل پورتال دانلود مقاله، تحقیق، پایان نامه، پژوهش، پروژه,پاورپوينت,پروژه دانشگاهي,قالب,تم وردپرس