771 - خرید و دانلود تحقیق: بررسی خواص سلنیوم و آلودگی ناشی از سلنیوم در خاک و راههای مبارزه با آن - 98 صفحه فایل ورد

دانلود فایل(کلیک کنید)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

فهرست مطالب

فصل اول- خصوصیات سلنیوم    3

مقدمه:  4

خصوصیات فیزیکی و شیمیایی: سلینوم   6

خصوصیات و اشکال سلنیوم در طبیعت:   14

حضور و تولید سلنیوم در طبیعت 16

موارد استفاده سلنیوم در صنایع  20

فصل دوم  تاثیرات و خطرات سلنیوم      22

تاثیرات سلنیوم جانداران 23

نقش سلنیوم در بدن انسان و بررسی نیاز روزانه به آن      23

نقش فیزیولوژیکی سلنیوم         25

خطرات مصرف بیش از حد سلنیوم        28

خطرات مصرف زیاد سلنیوم برای سلامتی 34

خطرات کمبود سلنیوم در بدن   45

روش اول: تزریق سلنیوم 50

روش دوم: د ادن سلنیوم خوراکی          51

نمونه هایی از خواراکیهای حاوی سلنیوم زیاد      54

فصل سوم- آلودگی سلنیوم و نحوه از بین بردن آن         57

نمونه هایی از خاکهای حاوی سلنیوم زیاد 58

غلظت سلنیوم در خاک  58

آلودگی سلنیوم در خاک 66

نحوه از بین بردن آلودگی به روش گیاه پالایی      70

معرفی برخی از گونه ها و گیاهان مفید در phytoremediation 75

بررسی و نتایج آزمایشهای مربوط به Phytoremediation        80

وارد شدن علم بیوتکنولوژی در phytoremediation    84

نتایج و بحث     87

منابع و ماخذ    89

 

 

 

 

 

 

 

فصل اول- خصوصیات سلنیوم

 

مقدمه:

اولین اطلاعات ثبت شده در این مورد توسط مارکو پولو در سال 1295   میلادی بوده است که در مناطق غربی چین ونزدیک تبت و مغولستان حیواناتش بعد از چرای گیاهان آن منطقه شروع به تلو خوردن می‌نمودند که امروزه می‌دانیم ناشی سمیت حاد سلنیومی‌بوده است.

برای اولین بار سلنیوم توسط Berzelius که در سال 1817 یا 1818 رسوبات و لجنهایی که از اکسیداسیون اکسید سولفور سنگ مس بدست می‌آمد را مورد بررسی قرار داد کشف شد وی متوجه شد که در بین آن عنصر جدیدی وجود دارد اما در آن هنگام آنرا با تلوریم اشتباه گرفتند بعد از گذشت ربع قرن Arnold به گوگرد قرمز توجه کرد و متوجه موادی در رسوبات آن شد و آنرا Sulfurrubeum نامید. به هر حال تا سال 1950  کسی متوجه وجود سلنیوم نبود فقط می‌دانستند که درجدول تناوبی عنصری وجود دارد که بار گوگرد (s) و عنصر تلوریم (Ti) هم خصوصیات است. و حتی خصوصیاتی به طور مشترک با هر یک از آنها دارد یعنی هم خصوصیات فلزی و هم غیر فلزی را داراست و در حالت سمیت،5  برابر خطرناک تر از آرسنیک می‌باشد؛ در نهایت آنرا سلنیوم نامیدند و بیان نمودند که این عنصر در محدوده خیلی کوچکی برای جانواران قابل استفاده می‌باشد.

در کل سلنیوم از عناصر کم مصرف می‌باشد که باعث سلامتی فرد یا گیاه یا حیوان می‌گردد، ولی همانطور که گفته شد مقدار نیاز به سلنیوم خیلی کم است.

سلنیوم اغلب در پروتئن ها موجب ساختن سلنوپروتئن ها می‌گردد که برای تولید آنزیمهای آنتی اکسیدان مهم هستند این آنتی اکسیدانها به کمک Se-Pt ها در حفظ سلامتی سلولها که مورد خطر رادیکالهای آزاد اکسیژن می‌باشند موثرند به صورت خلاصه باید گفت رادیکالهای آزاد بطور طبیعی در متابولیسم اکسیژن ساخته می‌شوند که ممکن است در ایجاد بیمارهای مزمن مثل سرطان و بیمار قلبی و عروقی و یا حتی در انجام فعالیتهای منظم غده تیروئید و سیستم دفاعی بدن نقش داشته باشند.

یکی از راههای مطمئن جذب سلنیوم خوردن غذاهای گوشتی وگیاهانی است که در مناطقی با خاکهای سرشار از سلنیوم می‌رویند که در ادامه بطور مفصل راجع به آن بحث خواهد شد. و در نهایت نتجه گیری می‌گردد که کمبود یا سمیت سلنیوم در بدن انسان تحت تاثیر مقدار سلینوم در بدن دامها و حیواناتی است که انسان از آن تغذیه می‌کند و آنها هم به نوبه خود متاثر از گیاهان منطقه و خاک آن نواحی اند البته در این میان عواملی چون اقلیم و pH هم موثر خواهند بود.

 

خصوصیات فیزیکی و شیمیایی: سلینوم

همانطور که در جدول شماره یک نشان داده شد سلنیوم عنصری با عدد اتمی‌34 و وزن اتمی‌78.96 و چگالی 79/4 گرم بر سانتیمتر مکعب در 20 درجه سانتگراد است. حجم اتم آن 45/16 سانتیمتر مکعب بر مول می‌باشد و جزء عناصر غیر فلزی و از گروه شش جدول تناوبی است که معروف به chalcogen می‌باشد.

 

جدول 1: خصوصیات عمومی‌سلینوم

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 که در جدول شماره دو نشان داده شده است دمای ذوب این عنصر 490.2 درجه کلوین و دمای جوش آن 958 درجه کلوین برابر با 685 درجه سانتیگراد می‌باشد و همچنین انرژی ویژه ذوب آن 6.694 کیلو ژول بر مول است و گرمای ویژه تبخیر آن 37.7 همچنین فشار بخار این عنصر در 494 درجه کلوین برابر 0.695 پاسکال است می‌باشد.

 

جدول  2: خصوصیات فیزیکی سلینوم

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 که در جدول (شماره-3) انرژیهای یونش عنصر سلنیوم نشان داده شده است.

اولین انرژی یونش این عنصر490.9 کیلو ژول بر مول و دومین انرژی یونش آن 2044.5 کیلوژول بر مول و سومین انرژی یونش آن 2973.7 کیلو ژول بر مول و چهارمین یونش آن  4144 کیلو ژول بر مول می‌باشد و با توجه به اینکه گرمای یونیزاسیون آن 227 کیلوژول بر مول اتم است دارای الکترونگاتیوی 2.55 می‌باشد.

جدول 3: انرژی یونش سلنیوم

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

4th ionization potential   4144 Kj/mol Heat atomization  227 kJ/mole atoms

 

در جدول (شماره –4) نشان داده شده است که آرایش الکترونی این عنصر به صورت   می‌باشد و حداقل عدد اکسیداسیون آن -2 و حداکثر آن 6 است.

 

جدول 4: آرایش اتمی‌و عدد اکسیداسیون سلنیوم

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 که در جدول (شماره –5) نشان داده شده است. آرایش فضایی آن به صورت ساختار صندلی شکل است به رنگ مشکی،با حالت سمیت برای مصارف پزشکی و صنایع چاپ است که دارای سختی 2 در جدول موس می‌باشد و به 6 فرم در طبیعت یافت می‌شود.

جدول 5: خصوصیات ظاهری سلنیوم

Structure     parallel chains      Color black

Uses  Xerography, medicines   Toxicity       yes

Hardness     2 mohs        Characteristics      6 forms

در جدول (شماره-6) نشان داده شده است که سلنیوم در واکنشهای شیمیایی شرکت کرده و مثلا در واکنش با هوا به صورت Seo2 در می‌آید و یا در واکنش با NaoHوHcl 6 مولار واکنشی نشان نمی‌دهد ولی در واکنش با HNo3 15 مولار واکنش به صورت ملایم صورت می‌گیرد و حاصل آنx H2Seo3,No است.

جدول 6: واکنشهای سلنیوم با مواد دیگر

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) اشکال سلنیوم مشخص گردیده است. این عنصر دارای 9 ایزوتوپ شخص می‌باشد و در کل برای آن 15 ایزوتوپ پیشبینی می‌کنند.

و فرمهای مختلفی در طبیعت دارد که به صورت هیدرید (seH2)، اکسید (Seo2,Seo3) کلرید (Se2Cl2,Se4 Cl16) می‌باشند.

جدول 7: اشکال سلنیوم

Number of isotopes         6        Hydride(s)   SeH2

Oxide(s)      SeO2 SeO3 Chloride(s)  Se2Cl2 Se4Cl16

 

در جدول (شماره-8 )شعاعهای اتمی‌و یونی و نیز شعاعهای کووالانسی و واندروالسی عنصر سلنیوم نشان داده شده است.

جدول 8: شعاعهای اتم و یون سلنیوم

Ionic radius (2- ion)       184 pm        Atomic radius       119 pm

Covalent radius    116 pm        Vander waals radius      190 pm

در جدول 9: هدایت الکتریکی سلنیوم نشان داده شده است.

جدول9: هدایت الکتریکی سلنیوم

Thermal conductivity      0.52 J/m-sec-deg    Electrical conductivity      106/m.ohm

Polarizability        3.8 A^3                          

در جدول (شماره-10 )همانطور که نشان داده شده است به نه مورد از ایزوتوپهای سلنیوم اشاره گردیده که از میان آنها دو ایزوتوپ se 72 و se 79 در طبیعت وجود ندارد و ایزوتوپهای se 76و se 77  و se 78 هر کدام به ترتیب با 44,43,42 نوترون پایدار می‌باشند و سه ایزوتوپ باقی مانده یعنی se 75  با 119.7 روز، se 79 با

1. 13 106 سال و se 82 با1020  1.08 سال دارای نیمه عمری نسبتا طولانی می‌باشند

جدول 10: ایزوتوپهای عنصر سلنویم

iso

NA

half-life

DM

DE MeV

DP

72Se  {syn.}

1. 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

1. 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

خصوصیات و اشکال سلنیوم در طبیعت:

برای سلنیوم شکلهای زیاد آلوتروپیک وجود دارد که از بین 3 گونه آن کاملا شناسایی شده است.

سلنیوم می‌تواند به صورت آمورف و یا کریستالی باشد نوع آمورف آن به رنگ مشکی و یا قرمز مایل به شکلی و نوع منوکریستالی آن به رنگ تیره است و نوع کریستالی هگزاگونال آن که دارای پایداری زیادی است به رنگ خاکستری با جلای فلزی می‌باشد.

در واقع عنصر سلینوم به حالت غیر رسمی‌است و به طور کلی به عنوان یک عنصر ریز مغذی (trace element) معرفی شده است، اما به هر حال هیدروژن س؟ و ترکیبات دیگر سلنیوم به شدت سمی‌می‌باشد و خصوصیاتی مشابه آرسنیک در واکنشهای بیولوژیکی دارد.

سلنیوم در طبیعت دارای 9 ایزوتوپ شناخته شده است که در کل برای آن حدود 15 ایزوتوپ تخمین می‌زنند و با توجه به آنکه عضو گروه گوگرد است خصوصیاتی مشابه به آن برایش در نظر می‌گیرند.

شایان ذکر است که در زمان نبودن اکسیژن خاک حالت اسیدی پیدا کرده در این زمان سلنیوم می‌تواند وارد گیاهان و میکروارگانیزمها (به مقدار کمتر) گردد. مورد بعدی اینکه سلنیوم عنصری نمی‌تواند به راحتی در آب حل گردد و از اشکال محلول خود پویایی

حجم فایل: 423.7 کیلوبایت
قیمت: 6,000 تومان
دانلود فایل(کلیک کنید)