MỞ ĐẦU Selen từ lâu đã đojợc siết đến nhọ là một vi chất dinh dojỡng thiết yếu ch0 ngojời và động vật, mặc dù selen có độc lính nếu dùng quá liều. cong voi vitamin c, vitamin E, B-carOtene, selen là một tr0ng sốn l0ại dinh dojỡng hàng đầu chống lại quá trình 0xy hóa của các gốc ty dO, tác nhân chính gây ra sự lã0 hóa. IIg0ài ra selen còn có lác dụng lr0ng việc ngăn ngừa các bệnh lim mạch, đái thá0 đojờng ung thơi và nhiều căn sệnh khác. Sự thiếu hụt selen có thê gây rối l0ạn chức năng của các cơ quan quan trọng lr0ng cơ thể c0n ngojời và dẫn đến sự xuất hiện của nhiều bệnh.
Selen là một nguyên lố vi lojợng cần thiết ch0 nhiều enzym và đóng mội vai lrò quan lrọng lr0ng việc duy tri h0ạt động sống của cỦn ngơiời. chính vì vậy mà nhu cầu số sung selen là vô cùng cần thiết và ch0 nhiều mục đích. Đối với các ứng dụng y sinh học, có nhiều sá0 cá0 nghiên cứu đã khẳng định đơiợc rằng, các hat selen kích thojớc nan0 có hiệu lực sinh học lơơng đojơng hOặc ca0 hơn s0 với các dạng selen khác, kể cả selen hữu cơ, nhoạng độc lính của nó lại thấp hơn nhiều, nhờ vậy mà lăng lính an l0àn của các sản phẩm sổ sung selen. bên cạnh đó, selen với kích thojớc nan0 cũng thể hiện đơjợc hiệu quả ca0 lr0ng các ứng dụng chủ yếu khác nhơi lr0ng công nghiệp điện tử, sản xuất vật liệu.
có rất nhiều c0n đojờng khác nhau để tổng hợp selen nguyên lố ở kích thojớc nan0, lr0ng đó có xu hoJớng tổng hợp các hại nan0 sằng các phojơng pháp lổng hợp xanh thân thiện môi trojờng. Đây là một hoiớng nghiên cứu đang nhận đojợc nhiều sự quan lâm chú ý. Để đóng góp và0 hojớng nghiên cứu này, chúng lôi lựa chọn đề lài: “Tổng hợp và xác định các đặctzoIng da selen kửm l0ại kích thdjóc nan0 sử dụng mội số phơJong pháp tổng hợp xanh” 1 chữ|ƠNG 1: TỎIG QUATI 1. Tổng quan về selen và các hợp chất của selen 1.
Giới thiệu về selen 1. Selen và tạng thái lự nhiên Selen là một nguyên lỗ hóa học với số hiệu nguyên tử là 34 và ký hiệu hóa học Se. Ió là một phi kim, về mặt hóa học rất giống với loiu huỳnh và lelua, và tr0ng lự nhiên rất hiếm thấy ở dạng nguyên lố. Selen đơn chất tồn lại dojới vài dạng khác nhau, ôn định nhất tr0ng số đó là dạng sán kim l0ại (sán dẫn) màu xám ánh tia va nang, vé mat cau trúc là chuỗi p0lyme lam giác.
Ió dẫn điện dơjới ánh sáng lối hơn lr0ng sóng lỗi và đơjợc sử dụng lr0ng các lế sà0 quang điện. Selen cũng lồn tai lr0ng nhiều dạng không dẫn điện: thù hình mau den tojong ty mho, thủy linh, cũng nhơi một vài dạng kết linh màu đỏ đojợc †ạ0 ra lừ các phân tử vòng 8 nguyên tử, loJơng lự nho nguyên lố còng nhóm nhẹ hơn là lơiu huỳnh [2]. 1: Senlen le0ng hự nhiên Trữ lojợng selen ir0ng vỏ trái đất kh0ảng 105 %. Tr0ng thiên nhiên, selen thojờng lồn lại cùng với các kim 10ai mho cu, Ps, hg, Ag, Au.
Thing kh0dng vat riêng của selen rat it gip ma thojong ở lẫn lr0ng những khOáng vật của lơiu huỳnh. Selen nguyên lỗ không lồn fai 4rOng mdi trojong, 16 thojong két hop voi các chất khác. Phần lớn, selen trOng dat thojờng kết hợp với các kh0áng của sạc, đồng, chì và niken. Selen cũng kết hợp với 0xi lạ0 thành mội số linh thể không màu.
Mội vài hợp chất của selen cũng có thê tồn tai 6 trang thái khí. Hgũ0ài ra, selen có mặt lr0ng lự nhiên ở một số dạng hợp chất vô cơ, nho selenua, selenat và selenil. Tr0ng đất selen thoJờng xuất hiện ở các dạng hòa lan nhọ selenat (tojong ty nhọI sunfa†) và sị thẳm thấu rất đễ dàng và0 các cỦn sông d0 nojớc chảy [37]. Tr0ng các hợp chất sinh học, selen lồn lại ở các dạng hợp chất hữu cơ nhoI dymelyl selenua, selen0melhiOnin, methylselen0cyslein và selen0cysiein.
Tr0ng các hợp chất nay thi selen có vai trò loJơng tự nhơi nguyên lố lơiu huỳnh [37]. Selen đơiợc sản xuất phổ siến nhất từ selenua h0ặc tr0ng nhiều lOại quặng sunfat, hoy lừ các kh0áng vật của đồng, sạc hay chì. Ió thu đojợc dojới dạng phụ phẩm của quá trình chế siến các l0ại quặng này, lừ sùn an0† tr0ng linh lọc đồng va pom fr các suông chì lr0ng các nhà máy sản xuất axit sunfuric. các l0ại sòn này có thề đojợc xử lý bằng nhiều cách dé thu dojgc selen tự d0.
các nguồn †ự nhiên chứa selen sa0 gồm các l0ại đất giàu selen và selen đơjợc lích lũy sinh học bởi một số thực vật có độc nhi lOài cây họ đậu lr0ng các chi 0xylr0pis hay Aslragalus. các nguồn chứa selen d0 cỦn ngơjời l0 ra có việc đối cháy than cũng nhơi khai thác và nung chảy các l0ai quặng sunfal.Tính chất vật lý Selen có nguyên lử lolợng 78,96 đvc, nằm ở phân nhóm chính nhóm VI lr0ng bảng hệ thống tuần h0àn. Selen có nhiều dạng thù hình, nhơIng bền nhất và hay gặp nhất là selen lục phojong và selen xám. Selen xám là chất sán dẫn, độ dẫn điện lăng khi sị chiếu sáng.
Một số hằng số vật lí của selen: tỷ trong: 4,8g/cm3, mhiét dé nóng chảy: 2210c, nhiệt độ sôi: 684. Tính chất hóa học Tr0ng phân nhóm chính nhóm VI di tr 0, S, Se, Te, PO tinh kim lOại lăng dần và lính phi kim giảm dần nên selen nguyên lố dễ dàng phản ứng với 0xi và các nguyên lố hal0gen i0 thành 0xi‡ Se0› và hal0genua nhọ Secla. Giống nhọ| loiu huỳnh, selen tác dụng với nhiều kim lOại †ạO ra các selenua loơng lự nhơi muối sunfua. Với hidr0, selen tác dụng ở nhiệt độ ca0.
Selen lác dụng với fl0 và cl0 ở nhiệt độ ca0 và với 0xil khi đun nóng. Selen tan đơjợc lr0ng dung dịch kiềm loJơng tự lơiu huỳnh: 3Se + 6KOh = KoSe03 + 2K2Se + 3h20 (1.1) Tr0ng dung dịch h[I10s l0ãng, selen phản ứng ta0 ra selemit: 3Se + 4hI103 + h20 = 3h2Se03 + 4110 (1.2) Khi ch0 selen lác dụng với dung dịch axit l0ãng có thể lhu đojợc hidr0selenua (haSe). Dojới lác dụng của Oxy không khí, selenua sẽ †a0 thành sản phẩm màu đỏ có cầu lạ0 nhơi p0lysunfua là p0Iyselenua [2, 37]. hzSe lác dụng với 0xy không khí †ạ0 ra Se0›, là linh thể màu trắng, lan tốt lr0ng nojớc lạ0 ra selenơ haSe0› (Ki= 2x10, Ka¿ = 5x10).
Khác với S0›, Se0› là chất 0xi hóa mạnh, đễ dàng sị khử đến Se the0 phản ứng: Se02 + 2802 = Se + 2803 (1.3) Axit h2Se03 t6n tai 6 dang mhimg tinh thé luc phojong khéng mau, chay rita khi dé trOng khéng khi 4m nhong tr vun dan tng khong khi khé. h2Se0s mất nơjớc lạ0 thành Se0:. hạSe0s là mội axi† yếu, lạ0 thành hai lOại muối hydr0selenile chứa ani0n hSe0:' và muối selenite chứa aniOn Se0:?. 6 Axil selenơ và muối của nó là chất 0x¡i hóa khá mạnh.
Ilgơiời †a điều chế nó sằng cách hòa lan selen sột lr0ng hI10s l0ãng. Axit selenic haSe0x rất giống axil sunfuric về khả năng 1ạ0 hidrat mạnh, độ mạnh của axi† và lính chất của muối. Khi kết tinh tr dung dịch nó có thể lách ra ở dạng hidral haSe0x.h20 [27], ng0ài ra ngojời †a cũng thấy lồn lại các dạng hidral tho sau: h2Se04. Ung dung aia selen 1.
Ung dung phi sinh hoc a. hoa hoc Selen là chất xúc tác lr0ng nhiều phản ứng hóa học và đojợc sử dụng rộng rãi tr0ng nhiều phản ứng lỗổng hợp hóa học tr0ng công nghiệp lẫn lr0ng phòng thí nghiệm. IIó cũng đojợc sử dụng rộng rãi tr0ng xác định cấu trúc của các pr0lein bay axi† nucleic bằng linh thé hoc tia X. Sản xuất và vật liệu Ứng dụng lớn nhất của selen trên 10àn thề giới là sản xuất thủy linh và vật liệu gốm, tr0ng đó nó đojợc dòng để lạ0 ra màu đỏ ch0 thủy linh, men thủy linh và men gốm cũng nhơi để l0ại sỏ màu lừ thủy linh sằng cách trung hòa sắc xanh lục dO các tap chat sat (II) ta ra.
Selen dojgc su dung cong bismut trOmg han chi chO déng thau dé thay thé ch0 chì độc hai hon. IIó cũng đơjợc dùng lr0ng việc cải thiện sức kháng mài mòn của caO su lơiu hóa. ng nghiép dién tw DO cac tinh chat quang vOllaic va quang dan nén selen dogc sir dung t0ng ky thuat ph0tOcOpy, cdc #6 240 quang điện, thiết sị đ0 độ sáng và lế sà0 năng lolợng mặt trời. Ió đã lừng đơiợc sử dụng rộng rãi lr0ng các sộ nắn dòng.
các ứng dung may phan lon da pj thay thé sằng các thiết sị dùng silic hay tr0ng quá trình 8 bị lhay thế. IIg0ại lệ đáng chú ý nhất là tr0ng các thiết sị sả0 vệ điện, tr0ng đó khả năng truyền fai dòng điện cojờng độ lớn của các sộ triệt dòng dùng selen làm ch0 nó đáng giá hơn s0 với các điện trở siễn thiên dòng ôxí† kim lOại. Thiép anh Selen doc ding trOng ky thuat ta0 sắc thái lr0ng nhiếp ảnh, và nó đơjợc pan ho là chất †ạ0 sắc thái bởi nhiều nhà sản xuất giấy ảnh nhơi K0dak và F010speed. Ứng dụng le0ng y sinh học Đối với sinh vật, selen là độc hại khi ở liều loợng lớn, nhoỊng khi ở lojợng vết thì nó là nguyên 16 cần thiết ch0 sức khỏe cỦn ngơjời.
Vai lrò quan trọng nhất của selen là khả năng chống 0xy hóa. Hó †ạ0 thành irung lâm h0ại hóa của các enzym glutathiOn perOxidaza và †hi0red0xin reduclaza (gián tiếp khử các phân lử bị ôxi hóa nhất định lr0ng động vật và một số thực vật) và enzym dei0dinaza (chuyên hóa các h0óc môn luyến giáp lẫn nhau). các enzyme này đảm nhiệm vai trò chính yếu lr0ng việc sả0 vệ cơ thể chống các gốc tự đ0 và tén thojong Oxy hóa. bên cạnh đó chính sản thân selen cũng là một chất 0xy hóa rất mạnh và có liên quan đến sự lồng hợp h0rm0One luyến giáp.
Selen cũng là một chất đối kháng của các kim lOại nặng nhơi chì, thủy ngân, nhôm và cadimi. Hồng độ selen thấp là yếu lố nguy cơ ca0 của sệnh ung lhơi, sệnh lim mạch, sệnh viêm nhiễm và nhiều tình trạng sệnh lý khác có liên quan đến các lỗn thoơng d0 lăng gốc lự d0 0xy hóa, gồm cả lã0 hóa sớm và hình thành đục thủy linh thể. Ung thoy Tái nhiều thử nghiệm lâm sàng chứng lỏ hr suat dO ung tho, lăng khi lolợng selen nhập và0 thấp hơn loiợng lối oỊu. IIgojời ‡a đã thực hiện rất nhiều nghiên cứu về vai trò chống ung thoi của selen trên súc vật.
Ủy san nghiên cứu quốc gia h0a Kỳ có lơtu ý : “Việc sử dụng chế độ dinh dojỡng hOặc thức uống số sung nhiều selen giúp sả0 vệ cơ thể chống lại các khối u d0 hàng 10at các chất 10 sinh ung hóa học hiện nay”.