Selen

Další názvy: selenium

Skóre škodlivosti: 2 (Deriváty přírodních látek)

Selen – stopový prvek s klíčovou rolí v organismu i technologiích

Selen je chemický prvek s latinským názvem Selenium a atomovým číslem 34. Ve své základní formě patří mezi chalkogeny, tj. prvky skupiny 16 periodické tabulky, podobně jako kyslík, síra nebo tellur. Má několik oxidačních stavů a je známý svou schopností přecházet mezi různými formami. V přírodě se vyskytuje jak v elementárním stavu, tak ve formě sloučenin, nejčastěji s kovovými prvky. Selen se užívá ve výživě, průmyslu i médii a bývá označován jako esenciální stopový prvek. Jeho CAS číslo je 7782-49-2.

Chemické vlastnosti

Systematický název tohoto prvku je selen, chemická značka Se. V elementární formě se může vyskytovat ve více alotropních variantách – červené, šedé a černé. Nejstabilnější a zároveň nejběžnější formou je šedý selen s kovovým leskem a polovodivými vlastnostmi. Má relativně vysoký bod tání (217 °C) a bod varu 685 °C. Na rozdíl od mnoha jiných prvků má překvapivě slabý zápach, který je znatelný jen při rozpouštění nebo zahřívání některých sloučenin.

Selen je špatně rozpustný ve vodě, zato dobře reaguje s alkáliemi, kyselinami a některými kovovými prvky. Jeho biologicky aktivní sloučeniny (například seleničitany a selenidy) jsou důležité v řadě enzymatických reakcí v organismech.

Využití a aplikace

Selen se uplatňuje v celé řadě oborů. Ve výživě je známý jako nezbytný mikronutrient – lidské tělo ho sice potřebuje pouze ve stopovém množství, ale jeho nedostatek může vést k vážným zdravotním komplikacím, například ke snížení imunitní funkce nebo poruchám štítné žlázy. Z tohoto důvodu bývá často součástí doplňků stravy i obohacených potravin, zejména v oblastech s nízkým obsahem selenu v půdě.

V průmyslu má selen významné uplatnění v elektrotechnice díky svým polovodivým vlastnostem – zejména ve výrobě fotovoltaických článků, solárních panelů, ale historicky také v kopírkách (xerografie). Používá se i při vulkanizaci kaučuku, v pigmentových barvách a ve sklářství – například pro odbarvování a odžloutnutí skla.

Ve farmacii je důležitý jako složka některých antibiotik a antimykotik – například seleničitanu sodného. V kosmetice se využívá proti lupům ve formě selenidu zinečnatého, jak popisuje Ferwer v článku o netoxické kosmetice.

Přirozený výskyt a výroba

Selen se přirozeně vyskytuje v zemské kůře, často v kombinaci se sulfidickými rudami kovů jako je měď, olovo nebo stříbro. Elementární selen je poměrně vzácný, většina jeho přírodních zásob je totiž vázána formou selenidů. Vyskytuje se také v některých rostlinách, které ho koncentrují – například v česneku či para ořeších, které jsou známé vysokým obsahem tohoto stopového prvku.

Průmyslově se selen získává především jako vedlejší produkt při rafinaci měděných rud. V rámci pyrometalurgických i elektrolytických procesů se z rud uvolňují jedovaté plyny obsahující sloučeniny selenu, které se následně kondenzují a čistí. Poté se dále zpracovávají podle požadovaného typu sloučeniny.

Bezpečnost a ekologie

Přestože je selen nezbytný pro zdraví, ve větších dávkách je toxický. Otrava selenem se označuje jako selenóza a může být doprovázena příznaky jako je zápach po česneku z dechu nebo potu, nevolnost, vypadávání vlasů a poškození nervového systému. Bezpečná denní dávka pro dospělého člověka se pohybuje v rozmezí 55–70 mikrogramů, přičemž akutní toxicita hrozí při překročení 400 mikrogramů denně.

Z ekologického hlediska může být selen problémovým prvkem zejména v zemědělství. Nadměrné hromadění selenu v půdě vede ke kontaminaci vodních zdrojů a hrozbě pro faunu – například pro ryby v oblastech se silně mineralizovanou půdou. Toto téma detailně rozebírá US Environmental Protection Agency (EPA).

Proto se dnes při jeho používání klade důraz na kontrolované dávkování v krmivech i hnojivech, a na efektivní odpadové hospodářství v průmyslových provozech.

Zajímavosti a souvislosti

Selen byl objeven v roce 1817 švédským chemikem Jönsem Jakobem Berzeliem, který ho pojmenoval podle řecké bohyně Měsíce – Selény – jako analogii k telluru (pojmenovanému podle boha Země). Dlouho se předpokládalo, že nemá praktické využití, ale s rozvojem elektroniky a biochémie se jeho význam dramaticky zvýšil.

Zajímavým faktem je, že selenu vděčíme za některé vlastnosti digitální fotografie a tiskáren, protože byl klíčovým prvkem ve vývoji xerografických procesů. V posledních desetiletích se jeho využití posouvá směrem k ekologicky šetrným alternativám, například v bezrtuťových fotovoltaických článcích.

Selen se také zkoumá z hlediska svých antioxidačních vlastností – jako součást enzymu glutathionperoxidázy přispívá k ochraně buněk před oxidačním stresem, čímž může hrát roli při prevenci některých civilizačních onemocnění, jak popisují výzkumy publikované v Healthline.

Shrnutí

Selen je fascinující chemický prvek a esenciální stopový minerál, který se uplatňuje nejen v lidském těle, ale i v celé řadě průmyslových procesů. Jeho biologický význam spočívá v antioxidačních a hormonálních funkcích, zatímco v průmyslu bývá cenný díky svým fotovodivým a sklářským vlastnostem. Přestože může být ve vyšších koncentracích toxický, při rozumném zacházení představuje selen nenahraditelnou součást moderních technologií i zdravého životního stylu.