元素与健康--硒.doc

元素与健康---硒 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一般硒搭配制作硒维康口嚼片，对手术和放化疗治疗后的患者有很好的辅助改善作用。 一、历史发展 发现过程：1817年，瑞典的贝采利乌斯从硫酸厂的铅室底部的红色粉状物物质中制得硒。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。硒又分为很多种，硒化卡拉胶和酵母硒是最常见的，常常用于肿瘤癌症克山病大骨节病、心血管病、糖尿病、肝病、前列腺病、心脏病、癌症等40多种疾病。广泛运用于癌症、手术、放化疗等。 硒分为无机硒和有机硒，将无机硒转化为有机硒的载体最常见的是：海藻和酵母，即常说的硒化卡拉胶和硒酵母。这两种生产工艺已经非常成熟，生产成本也很低，医院里配一瓶硒酵母不到50元，还能进医保。 中国农科院研发的以食用菌为载体的中植八号有机硒，代表了中国一代科学家的科研水平。人体吸收利用率更是高达95%以上。 有机硒的科技水平主要看人体的吸收利用率，从这点上看：中国自主研发的硒比国外的硒更适合人体吸收。 1、趋势 硒是稀散金属之一，粗硒是铜冶炼过程中的副产品，硒产量增长一直较为缓慢，年供应量有限。而硒的用途非常广泛，可应用于冶金、玻璃、陶瓷、电子、太阳能、饲料等众多领域，且随着世界经济的发展和新的应用领域的出现，硒的下游需求不断增长，在一定程度上导致硒的价格不断上涨。但是，随着硒价格的不断升高，其下游消费结构将不断调整以适应价格的变化，预计传统硒产品利润率将维持在中等水平，而具有较高技术门槛的高端硒产品的利润率预计将维持在较高水平。 2、硒行业技术水平及技术特点解析 硒无独立矿床，主要伴生于铜矿、铅锌矿中，粗硒一般是从铜电解的副产品中提取，单质硒的提纯技术水平和回收率是硒行业技术水平的重要标志。[1] 硒技术的主要研究方向为：（1）进一步提升硒的纯度，降低其中杂质的含量；（2）进一步降低高纯硒的生产成本；（3）增加综合回收率和原料的利用率。 二、基本信息 中文名称：硒[xī] 英文名称：Selenium 分子式：Se 相对原子质量：78.96 同位素：Se-74，Se-76，Se-77，Se-78，Se-80，Se-82 元素类型：非金属元素；ⅥA族元素。 原子体积(立方厘米/摩尔)：16.45 立方厘米/摩尔 三、物理性质 硒单质是红色或灰色粉末，带灰色金属光泽的准金属。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。晶体中以灰色六方晶系最为稳定，密度4.81g/cm3。也以三种非晶态固体形式存在：红色、黑色的两种无定形玻璃状的硒。前者性脆，密度4.26g/cm3；后者密度4.28克/厘米3，另外一种是胶状硒。 性脆，有毒。溶于二硫化碳、苯、喹啉。能导电，且其导电性随光照强度急剧变化。可制半导体和光敏材料。熔点：217℃。沸点：684.9℃。 四、化学性质 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）。与氢、卤素直接作用，与金属能直接化合，生成硒化物。不能与非氧化性的酸作用，但它溶于浓硫酸、硝酸和强碱中。硒经氧化作用得到二氧化硒。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），和硫能形成多硫化物相似。 五、元素来源 1、资源概况 硒在地壳中的含量为0.05 X 10-6，通常极难形成工业富集．硒的赋存状态大概可分为3类：一类以独立矿物形式存在，其次以类质同相形式存在，第三以黏土矿物吸附形式存在。其中以独立硒矿物产出的要相对少得多，这是因为硒在地壳中的丰度比硫低上千倍，硒与硫同属氧族元素，二者某些地球化学性质，如离子半径(S 一为0.184 nm，Se 一为0.191 nm)、离子电位(S 一为一1.09 eV，Se 一为一1.05 eV)、晶格能(S 一为1.15，Se。一为1.0)等十分相似，硒易取代硫化物中的硫而不易形成硒化物。硒在铜矿中的自然储量为17万吨，可开采储量约8.2万吨。2004年，世界硒的开采量为1330吨。日本、加拿大、比利时和德国是硒的生产大国。到目前为止，已发现硒矿物百余种，其中首次在中国发现的仅两种：即硒锑矿(antimonselite，Sb2Se3)和单斜蓝硒铜矿 (CuSeO3·2H20)．由于硒形成独立矿物的条件非常有限，过去认为仅仅在岩浆期后的热液活动阶段并且硫逸度低的条件下，才可以形成大量硒的独立矿物．一些年以来发现硒在某些黑色岩系建造中有富集现象．例如在中国的兴山白果园银钒矿床(产于震旦系陡山沱组)中发现了硒银矿、辉硒银矿和富硒硫锗银矿；西秦岭拉尔玛一邛莫金一硒矿床中发现了硒硫锑矿、硒硫锑铜矿、灰硒铅矿和硒镍矿等及湖北恩施渔塘坝硒矿床中发现了硒铁铜矿硒铜蓝、蓝硒铜矿和方硒铜矿等。 硒矿床可以分为以下几种类型： ① 岩浆岩型(铜一镍硫化物)矿床，为最主要的一种伴生硒矿床类型，其储量约占全国的1/2，硒矿物主要存在于硫化物中； ② 斑岩型(铜)矿床、Pb—zn矿床和锡石一硫化物矿床，这些都是含硒的热液矿床，除此以外，还有含se和Te的金银矿床及含硒化物的沥青铀矿矿床； ③ 火山及火山沉积成因矿床，很多火山成因的硫矿床中常含有Se，有时可达百分之几，而黄铁矿型矿床也是提取硒的来源之一；④沉积型独立硒矿床，如钒、钾、铀矿床，黑色页岩、碳质硅质、煤、磷块岩等矿床． 硒是煤中除S、N、F、CI、Br、Hg外，极易挥发的微量元素，是煤中潜在的有毒微量元素之一，也是燃煤的元素之一，煤中硒大部分分布于黄铁矿中。用同步辐射X射线荧光光谱分析发现，英国煤中黄铁矿中硒为0-1250 ppm，平均为97ppm，白铁矿中为2-452ppm，平均为108 ppm，同时发现硒在黄铁矿中分布具有随机性．对欧美部分煤中矿物分析后，发现黄铁矿中硒含量明显高于高岭石、伊利石和石英，原因在于有机岩作为还原剂易于 将Se自循环水中析出，因此煤中可以存有大量的Se，与已知许多煤中的Ge和As含量相似。等估算燃煤排放硒，火电工业为108×10 775×10kg/a，其他工业及民用燃煤排放为792×10 1980×10 kg/a，占全球人为硒排放量的50% 以上．美国煤燃烧引起的大气硒排放量占总量的62% ，而加拿大仅占25%。[3] 2、工业生产 工业提取硒的主要原料(90%)是铜电解精炼所产生的阳极泥，其余来自铅、钴、镍精炼产出的焙砂以及硫酸生产的残泥等。由于铜电解阳极泥中硒是以硒化合物形式与贵金属共生，硒含量约5%～25%(质量分数)所以工艺上一般是先回收贵金属金、银，然后再回收硒，也可以采用先从阳极泥中回收硒，再产出金银合金的方法。 国内外处理阳极泥的工艺主要有三大类：一是全湿法工艺流程．主要过程为：铜阳极泥一加压浸出铜、碲一氯化浸出硒、金一碱浸分铅一氨浸分银一金银电解；二是以湿法为主，火法、湿法相结合的半湿法工艺流程，为国内大多数厂家所采用。主干流程为：铜阳极泥一硫酸化焙烧蒸硒一稀酸分铜一氯化分金一亚硫酸钠分银一金银电解；三是以火法为主，湿法、火法相结合的火法流程，主干流程为：铜阳极泥一加压浸出铜、碲一火法熔炼、吹炼一银电解一银阳极泥处理金。 工业生产硒的方法主要有两种：一种是将阳极泥氧化焙烧和SeO2蒸馏，过程是将气态SeO2焙烧气体在洗涤塔用溶液捕获，然后在SO2作用下在酸性介质中或用碱液沉淀硒；另一种是在氧化气氛中加纯碱烧结阳极泥，使硒转化为硒化钠或硒酸钠水溶性溶液，过程是在烧结条件下使硒与硒化物氧化为易溶于水的亚硒酸钠或硒酸钠，再通过吹洗从溶液中分离出硒。 六、营养意义 1、作用 硒元素是人体必需的向量矿物质营养素，人体本身的硒总含量为6-20mg。硒遍布各组织器官和体液，肾中浓度最高，对提高免疫力和预防癌症非常重要。男性体内的硒多集中在睾丸及前列腺、输精管中，会随精液一起排出体外。 由于人体内硒不存在长期贮藏硒的器官，机体所需的硒应该不断从饮食中得到足够量的硒，硒浓度的平衡对许多器官、组织的生理功能有着重要的保护作用和促进作用。 当硒缺乏的时候，就很容易导致人体免疫能力下降，威胁人类健康和生命的四十多种疾病都与人体缺硒有关，如癌症、心血管病、肝病、白内障、胰脏疾病、糖尿病、生殖系统疾病等症状。 有人认为自己缺硒，就盲目补硒。把高硒食物当做营养品来长期服用，使人体处在一个高硒状态。其实盲目补硒是不可取的，人体长期处在高硒状态下表现为皮肤痛觉迟钝、四肢麻木、头昏眼花、食欲不振、头发脱落、指甲变厚、皮疹、皮痒、面色苍白、胃肠功能紊乱、消化不良等症状。 正常来说，每人每日的总需要量，中国成年人每日食物外补硒25微克以上有保健作用；缺硒成年人每日食物外补硒50微克或75微克以上，在天然食品中，富硒大米、富硒小麦、海鲜、蘑菇、鸡蛋、大蒜、银杏等含硒元素都比较高，缺硒的人群可以适当增加这方面的食物，正常人群，只需要保持饮食均衡就可以摄取充足的硒。 2、缺乏症状 ①. 硒有抗癌作用。人体缺硒易患肝癌、肺癌、胃癌、食管癌、肾癌、前列腺癌、膀胱癌、宫颈癌、白血病等。 ②. 硒有抗氧化作用。硒是最好的抗衰老物质，如果人体缺少了硒就会“不再年轻”， 会导致未老先衰； ③. 硒能够增强人体免疫力。缺硒使人体的免疫能力下降。 ④. 硒有拮抗有害重金属的作用。缺硒易引发铅、砷、镉等重金属中毒症状。 ⑤. 硒能够调节维生素A、维生素C、维生素E、维生素K的吸收与利用。缺硒能引发近视、白内障、视网膜病、眼底疾病、老年黄斑变性等疾病。 ⑥. 硒有调节蛋白质的合成的功能。缺硒能引发蛋白质能量缺乏性营养不良，染色体损害等。 ⑦. 硒能够增强生殖功能。缺硒能引发射精受阻，精子活力低下、发生畸形，受胎率降低，子宫炎发病率升高等等症状。 硒元素是精浆中过氧化物酶的必需组成成份，当精液中硒含量减低时，这个酶的活性降低，不能抑制精子细胞膜质过氧化反应，造成精子损伤，死精增多，活力下降。 ⑧. 硒是肌肉的功能的重要成分，缺硒会使骨骼肌萎缩和呈灰白色条纹，发生心肌受损，心肌细胞致密性变化，脂质增多，钙质沉积，导致疾病发生。 所以，男性更需要补硒，因为供给体内的硒大部分集中在生殖器官中，并可与精液一起排出体外。特别是生活在高污染地区的居民，生活在贫硒地区的居民，更需要补充硒。 3、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。 人体自身不能合成硒，食物中的硒才是主要来源，根据中外科学工作者对食物含硒量的测定数据，可以发现如下规律：蛋白质高的食品含硒量>蛋白质低的食品，其顺序为动物脏器>海产品>鱼>蛋>肉>蔬菜>水果。 硒主要存在于天然食物中，海鲜以及植物种子,尤其是芝麻子中含有大量的硒。大多数抗氧化营养增补剂中也含有硒。[4] 动物器官的肉中常含有丰富的硒，与谷类相似。大多数水果和蔬菜中硒含量较低，最高的是大蒜，每 100g中含14μg硒。 食物中硒含量测定值变化很大，如(μg/g鲜重）：内脏和海味品0.4～1.5;肌肉0.1～0.4;谷物<0.1～0.8; 奶制品<0.1～0.3；水果蔬菜<0.1。影响植物性食物中硒含量的主要因素是其栽种土壤中的硒含量和可被吸收利用量。因此，即使是同一品种的谷物或蔬菜，会由于产地