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셀레늄

Selenium

광물

셀레늄(←영어: Selenium 실리니엄) 또는 셀렌(←독일어: Selen 젤렌)은 화학 원소로 기호는 Se(←라틴어: Selenium 셀레니움)이고 원자 번호는 34이다. 독성과 친화성(의약성)이 있는 비금속 원소로, 화학적 성질은 황과 텔루륨과 가깝다. 여러 가지 형태로 존재하나, 회색의 금속성 상태가 가장 안정적이다. 자연 상태에서는 순수하게 발견되는 일이 드물다. 주로 구리 광석을 제련하는 과정에서 부산물로 생성되며, 황철석 등의 황화물 광석에서도 산출된다. 반도체의 성질을 지니고 어두울 때보다 밝을 때의 전기 저항이 작아 광저항을 만드는 데 사용되며, 유리 제조, 염색, 광전지 등에도 사용된다. 생물체 내에서 양이 많으면 독성을 나타내기도 하지만 미량이면 모든 동물 세포와 많은 수의 식물 세포에 필수적인 역할을 한다.

경도
경도:

2

밀도
밀도:

4.809 g/cm³

셀레늄에 대한 일반 정보

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셀레늄 물리적 속성

회색에서 칙칙한 검정, 붉은 회색, 빨간색
줄무늬
빨간
경도
2 , 매우 부드러움
밀도
4.809 g/cm³, 확실히 무거운 무게
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셀레늄 화학적 성질

공식
Se
포함된 성분
Se
일반 불순물
S

셀레늄 건강 위험

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셀레늄 위험성

셀레늄은 필수 미량 원소이지만 과도하게 섭취하면 독성이 있습니다. 하루 400 마이크로 그램의 허용 상한 섭취 수준을 초과하면 셀레 노 시스가 발생할 수 있습니다. 이 400 µg 허용 상한 섭취 수준은 주로 셀레 노증의 명백한 징후를 보인 5 명의 중국 환자를 대상으로 한 1986 년 연구와 1992 년 동일한 5 명을 대상으로 한 후속 연구를 기반으로합니다. 1992 년 연구는 실제로 최대 안전한식이 Se 섭취량은 다음과 같습니다. 하루에 약 800 마이크로 그램 (체중 1 킬로그램 당 15 마이크로 그램)이지만, 식단에서 영양소 불균형을 방지하고 다른 국가의 데이터와 일치하도록 하루 400 마이크로 그램을 권장했습니다. 중국에서는 셀레늄이 극도로 풍부한 석탄 (탄질 셰일)에서 자란 옥수수를 섭취 한 사람들이 셀레늄 독성을 앓고 있습니다. 이 석탄은 셀레늄 함량이 9.1 %에 달하는 것으로 나타 났으며 이는 석탄에서 가장 높은 농도를 기록한 것입니다. 셀레 노증의 징후와 증상으로는 호흡의 마늘 냄새, 위장 장애, 탈모, 손톱 벗겨짐, 피로, 과민성 및 신경 손상이 있습니다. 극단적 인 셀레 노증의 경우 간경변, 폐부종 또는 사망을 나타낼 수 있습니다. 원소 셀레늄과 대부분의 금속 셀레 나이드는 생체 이용률이 낮기 때문에 상대적으로 독성이 낮습니다. 대조적으로, 셀레나 트와 셀레 나이트는 삼산화 비소와 유사한 산화 작용 방식을 가지고 있으며 매우 독성이 있습니다. 인간에 대한 셀레 나이트의 만성 독성 용량은 하루에 약 2400 ~ 3000 마이크로 그램의 셀레늄입니다. 셀렌 화수소는 매우 독성이 강한 부식성 가스입니다. 셀레늄은 또한 디메틸 셀레 나이드, 셀레 노 메티오닌, 셀레 노 시스테인 및 메틸 셀레 노 시스테인과 같은 유기 화합물에서 발생하며, 모두 높은 생체 이용률을 가지며 다량으로 독성이 있습니다. 2009 년 4 월 19 일 미국 폴로 오픈 경기 직전에 21 마리의 폴로 포니가 사망했습니다. 3 일 후 한 약국은 말이 복합 약국에서 잘못 준비한 비타민 / 미네랄 보충제 화합물에 사용 된 성분 중 하나를 잘못 투여 받았다는 내용의 성명을 발표했습니다. 보충제에 포함 된 무기 화합물의 혈중 농도를 분석 한 결과 셀레늄 농도는 혈액 샘플에서 정상보다 10 ~ 15 배 높았으며 간 샘플에서 정상보다 15 ~ 20 배 더 높았습니다. 셀레늄은 나중에 독성 인자로 확인되었습니다. 수계의 셀레늄 중독은 새로운 농업 유출수가 정상적으로 건조하고 미개발 된 땅을 통과 할 때마다 발생할 수 있습니다. 이 과정은 천연 용해성 셀레늄 화합물 (예 : 셀레늄)을 물로 침출시킨 다음 물이 증발함에 따라 새로운 "습지"에 농축 될 수 있습니다. 수로의 셀레늄 오염은 석탄 연도 재, 광업 및 금속 제련, 원유 처리 및 매립지에서 셀레늄이 침출 될 때도 발생합니다. 그 결과 수로의 높은 셀레늄 수치는 습지 조류와 어류를 포함한 난소 종에서 선천성 장애를 일으키는 것으로 밝혀졌습니다. 높은식이 메틸 수은 수치는 난소 종에서 셀레늄 독성의 해를 증폭시킬 수 있습니다. 어류 및 기타 야생 동물에서 셀레늄은 생명에 필요하지만 다량 섭취하면 독성이 있습니다. 연어의 경우 최적의 셀레늄 농도는 전체 체중 1g 당 셀레늄 1 마이크로 그램입니다. 그 수준보다 훨씬 아래에서 어린 연어는 결핍으로 죽습니다. 훨씬 더, 그들은 독성 과잉으로 죽습니다. 산업 안전 보건국 (OSHA)은 하루 8 시간 근무하는 동안 직장 내 셀레늄의 법적 한계 (허용 노출 한계)를 0.2mg / m로 설정했습니다. NIOSH (National Institute for Occupational Safety and Health)는 하루 8 시간 동안 0.2mg / m의 권장 노출 한계 (REL)를 설정했습니다. 1 mg / m 수준에서 셀레늄은 생명과 건강에 즉시 위험합니다.

셀레늄 특성

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셀레늄 특성

평판 X 선 검출기 (아래 참조)에서 광 전도체로 사용되기 때문에 비정질 셀레늄 (α-Se) 박막의 광학적 특성이 집중적 인 연구의 대상이되었습니다.

셀레늄 형성

천연 (즉, 원소) 셀레늄은 희귀 한 광물로 보통 좋은 결정을 형성하지는 않지만, 그렇게되면 가파른 능 면체 또는 작은 침상 (머리 모양) 결정입니다. 셀레늄의 분리는 종종 다른 화합물과 원소의 존재로 인해 복잡합니다. 셀레늄은 셀레 나이드, 셀레늄, 셀레 나이트를 포함한 다양한 무기 형태로 자연적으로 발생하지만 이러한 미네랄은 드뭅니다. 일반적인 미네랄 셀레 나이트는 셀레늄 미네랄이 아니며 셀레 나이트 이온을 포함하지 않지만 오히려 셀레늄이 발견되기 훨씬 전에 달의 셀레늄과 같은 이름의 석고 (황산 칼슘 수화물)의 일종입니다. 셀레늄은 가장 일반적으로 불순물로 발견되며 많은 금속의 황화물 광석에서 황의 일부를 대체합니다. 살아있는 시스템에서 셀레늄은 아미노산 셀레 노 메티오닌, 셀레 노 시스테인 및 메틸 셀레 노 시스테인에서 발견됩니다. 이 화합물에서 셀레늄은 황과 유사한 역할을합니다. 자연적으로 발생하는 또 다른 유기 노 셀레늄 화합물은 디메틸 셀레 나이드입니다. 특정 토양은 셀레늄이 풍부하고 일부 식물은 셀레늄을 생물 농축 할 수 있습니다. 토양에서 셀레늄은 대부분 유출에 의해 매우 쉽게 강으로 침출되는 셀레늄 (황산염과 유사)과 같은 용해성 형태로 발생합니다. 해수에는 상당한 양의 셀레늄이 포함되어 있습니다. 인위적인 셀레늄 공급원에는 석탄 연소, 황화물 광석 채굴 및 제련이 포함됩니다.

셀레늄 문화적 중요성

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셀레늄 용도

고무 생산을위한 가황에 사용되는 촉매를 수정하기 위해 소량의 유기 셀레늄 화합물이 사용되었습니다. 전자 산업의 셀레늄 수요가 감소하고 있습니다. 그것의 광전지 및 광전도 특성은 여전히 복사, 광전지, 광도계 및 태양 전지에 유용합니다. 일반 용지 복사기에서 포토 컨덕터로 사용하는 것이 한때 주요 애플리케이션 이었지만 1980 년대에는 점점 더 많은 복사기가 유기 포토 컨덕터로 전환함에 따라 포토 컨덕터 애플리케이션이 감소했습니다. 한때 널리 사용되었지만 셀레늄 정류기는 대부분 실리콘 기반 장치로 대체되었습니다 (또는 대체되고 있습니다). 가장 주목할만한 예외는 전력 DC 서지 보호에서 셀레늄 억 제기의 우수한 에너지 기능으로 인해 금속 산화물 배리스터보다 더 바람직합니다. 아연 셀레 나이드는 청색 LED의 첫 번째 소재 였지만 질화 갈륨이 시장을 지배하고 있습니다. 카드뮴 셀레 나이드는 양자점의 중요한 구성 요소였습니다. 비정질 셀레늄 시트는 X-ray 이미지를 xeroradiography 및 solid-state, flat-panel X-ray 카메라에서 전하 패턴으로 변환합니다. 이온화 된 셀레늄 (Se + 24)은 X 선 레이저에 사용되는 활성 매체 중 하나입니다. 셀레늄은 일부 화학 반응의 촉매이지만 독성 문제로 인해 널리 사용되지 않습니다. X- 선 결정학에서 황 대신 하나 이상의 셀레늄 원자를 통합하면 다중 파장 비정상 분산 및 단일 파장 비정상 분산 위상에 도움이됩니다. 셀레늄은 사진 인쇄물의 색조에 사용되며 수많은 사진 제조업체에서 토너로 판매됩니다. 셀레늄은 흑백 사진 이미지의 색조 범위를 강화하고 확장하며 인쇄물의 영구성을 향상시킵니다. Se는 산업용 방사선 촬영에서 감마 소스로 사용됩니다.

셀레늄 역사

셀레늄(그리스어 σελήνη selene 의미 "달")은 1817년에 욘스 야코브 베르셀리우스와 요한 고틀리브 간에 의해 발견되었습니다. 두 화학자는 스웨덴 그립스홀름 근처에 있는 화학 공장에서 납 챔버 공정을 통해 황산을 생산하고 있었습니다. 팔룬 광산의 황철광은 납 챔버에서 붉은 침전을 생성했으며, 이는 비소 화합물로 추정되어 황철광의 산 생산이 중단되었습니다. 베르셀리우스와 간은 황철광을 사용하기를 원했으며, 붉은 침전물이 타면 고추냉이와 같은 냄새가 난다는 것을 관찰했습니다. 이 냄새는 비소에는 일반적이지 않았지만, 텔루륨 화합물에서는 유사한 냄새가 알려져 있었습니다. 따라서 베르셀리우스는 알렉산더 마르셋에게 보낸 첫 번째 편지에서 이것이 텔루륨 화합물이라고 썼습니다. 그러나 팔룬 광산 광물에서 텔루륨 화합물이 없다는 사실이 발견되면서, 1818년 베르셀리우스는 이 침전을 재분석하여 황과 텔루륨과 유사한 새로운 원소를 설명하는 두 번째 편지를 마르셋에게 썼습니다. 텔루륨이 지구를 뜻하기 때문에, 베르셀리우스는 새로운 원소를 달을 뜻하는 이름으로 명명했습니다. 1873년, 윌로비 스미스는 회색 셀레늄의 전기 저항이 주변 빛에 따라 달라진다는 사실을 발견했습니다. 이는 셀로로이드의 사용으로 이어졌습니다. 셀레늄 전지는 알렉산더 그레이엄 벨이 1879년에 개발한 포토폰에 사용되었습니다. 셀레늄은 표면에 떨어지는 빛의 양에 비례하여 전류를 전달합니다. 이 현상은 광도계와 유사한 장치 설계에 사용되었습니다. 셀레늄의 반도체 특성은 전자기기에서 많은 다른 응용을 찾았습니다. 셀레늄 정류기의 개발은 1930년대 초반에 시작되었으며, 이는 구리 산화물 정류기를 더 효율적인 것으로 대체했습니다. 이것들은 상업적 응용으로 1970년대까지 지속되었으며, 그 후 저렴하고 더 효율적인 실리콘 정류기로 대체되었습니다. 셀레늄은 독성 문제로 인해 산업 노동자들에게 주의되었습니다. 최종적으로, 셀레늄은 고농도 셀레늄 식물을 먹은 동물에게 중요한 수의독소로 인식되었습니다. 1954년, 바이오화학자 제인 핀센트는 미생물에서 셀레늄의 특정 생물학적 기능의 첫 힌트를 발견했습니다. 1957년에 이 원소는 포유류 생명에 필수적이라는 사실이 밝혀졌습니다. 1970년대에는 두 개의 독립적인 효소 세트에서 존재하는 것이 밝혀졌습니다. 이어서 단백질에서 셀레노시스테인의 발견이 뒤따랐습니다. 1980년대 셀레노시스테인은 UGA 코돈에 의해 암호화된다는 사실이 밝혀졌으며, 이 재코딩 메커니즘은 먼저 박테리아에서 그리고 포유류에서 밝혀졌습니다 (SECIS 요소 참고).

사람들이 자주 묻는 질문

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