सेलेनियम

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सेलेनियम एक रासायनिक तत्व है; इसका प्रतीक Se और परमाणु क्रमांक 34 है। इसके विभिन्न भौतिक रूप हैं, जिनमें ईंट जैसा लाल पाउडर, एक काचाभ (vitreous) काला ठोस, और एक धूसर धात्विक दिखने वाला रूप शामिल है। यह इस मौलिक अवस्था में या पृथ्वी की पपड़ी में शुद्ध अयस्क यौगिकों के रूप में शायद ही कभी पाया जाता है। सेलेनियम (σελήνη चंद्रमा से) की खोज 1817 में जोंस जैकब बर्ज़ेलियस ने की थी, जिन्होंने इस नए तत्व की समानता पहले से खोजे गए टेल्यूरियम (पृथ्वी के नाम पर) के साथ देखी थी।

सेलेनियम धातु सल्फाइड अयस्कों में पाया जाता है, जहाँ यह सल्फर का स्थान ले लेता है। व्यावसायिक रूप से, सेलेनियम इन अयस्कों के शोधन में एक उप-उत्पाद के रूप में उत्पादित किया जाता है। शुद्ध सेलेनाइड या सेलेनेट यौगिकों वाले खनिज दुर्लभ हैं। आज सेलेनियम के मुख्य व्यावसायिक उपयोग कांच निर्माण और वर्णक (pigments) हैं। सेलेनियम एक अर्धचालक है और इसका उपयोग फोटोसेल में किया जाता है। इलेक्ट्रॉनिक्स में इसके अनुप्रयोग, जो कभी महत्वपूर्ण थे, अब ज्यादातर सिलिकॉन अर्धचालक उपकरणों द्वारा प्रतिस्थापित कर दिए गए हैं। सेलेनियम का उपयोग अभी भी कुछ प्रकार के DC पावर सर्ज प्रोटेक्टर और एक प्रकार के फ्लोरोसेंट क्वांटम डॉट में किया जाता है।

हालाँकि मनुष्यों सहित कई जानवरों में कोशिकीय कार्य के लिए सेलेनियम की अल्प मात्रा आवश्यक है, लेकिन मौलिक सेलेनियम और (विशेष रूप से) सेलेनियम लवण कम मात्रा में भी विषाक्त होते हैं, जिससे सेलेनॉसिस हो जाता है।[1] लक्षणों में (आवृत्ति के घटते क्रम में) शामिल हैं: दस्त, थकान, बालों का झड़ना, जोड़ों का दर्द, नाखूनों का भंगुर होना या रंग बदलना, मतली, सिरदर्द, झुनझुनी, उल्टी और बुखार।[2]

सेलेनियम को कई मल्टीविटामिन और अन्य आहार पूरकों के साथ-साथ शिशु आहार में एक घटक के रूप में सूचीबद्ध किया गया है, और यह एंटीऑक्सीडेंट एंजाइम ग्लूटाथियोन पेरोक्सीडेज और थायोरिडॉक्सिन रिडक्टेस (जो जानवरों और कुछ पौधों में कुछ ऑक्सीकृत अणुओं को अप्रत्यक्ष रूप से कम करते हैं) के साथ-साथ तीन डीआयोडिनेज एंजाइमों का एक घटक है। पौधों में सेलेनियम की आवश्यकताएं प्रजातियों के अनुसार भिन्न होती हैं, कुछ पौधों को अपेक्षाकृत बड़ी मात्रा की आवश्यकता होती है और अन्य को स्पष्ट रूप से किसी की आवश्यकता नहीं होती है।[3]

विशेषताएं

भौतिक गुण

सेलेनियम कई अपरूप (allotropes) बनाता है जो तापमान परिवर्तन के साथ आपस में बदलते रहते हैं, जो तापमान परिवर्तन की दर पर कुछ हद तक निर्भर करता है। रासायनिक प्रतिक्रियाओं में तैयार किए जाने पर, सेलेनियम आमतौर पर एक अक्रिस्टलीय, ईंट जैसा लाल पाउडर होता है। जब इसे तेजी से पिघलाया जाता है, तो यह काला, काचाभ रूप बनाता है, जिसे आमतौर पर व्यावसायिक रूप से मोतियों के रूप में बेचा जाता है।[4] काले सेलेनियम की संरचना अनियमित और जटिल है और इसमें प्रति वलय 1000 परमाणुओं तक के पॉलिमेरिक वलय होते हैं। काला सेलेनियम एक भंगुर, चमकदार ठोस है जो CS2 में थोड़ा घुलनशील है। गर्म करने पर, यह 50 °C पर नरम हो जाता है और 180 °C पर धूसर सेलेनियम में परिवर्तित हो जाता है; परिवर्तन तापमान हैलोजन और अमीन की उपस्थिति से कम हो जाता है।:751

लाल α, β, और γ रूप काले सेलेनियम के घोल से विलायक (आमतौर पर CS2) की वाष्पीकरण दर को बदलकर उत्पादित किए जाते हैं। उन सभी में अपेक्षाकृत कम, मोनोक्लिनिक क्रिस्टल समरूपता (स्पेस ग्रुप 14) होती है और उनमें सल्फर की तरह ही लगभग समान पकर वाले साइक्लोऑक्टासेलेनियम (Se8) वलय होते हैं।[5] एक वलय के आठ परमाणु समतुल्य नहीं होते हैं (अर्थात वे किसी भी समरूपता संचालन द्वारा एक-दूसरे पर मैप नहीं किए जाते हैं), और वास्तव में γ-मोनोक्लिनिक रूप में, आधे वलय एक विन्यास (और इसके दर्पण प्रतिबिंब) में होते हैं और आधे दूसरे में।[6][7] α रूप में पैकिंग सबसे सघन होती है। Se8 वलयों में, Se–Se दूरी इस आधार पर भिन्न होती है कि परमाणुओं का जोड़ा वलय में कहाँ है, लेकिन औसत 233.5 pm है, और Se–Se–Se कोण औसतन 105.7° है। अन्य सेलेनियम अपरूपों में Se6 या Se7 वलय हो सकते हैं।

सेलेनियम का सबसे स्थिर और सघन रूप धूसर है और इसमें एक कायरल हेक्सागोनल क्रिस्टल जाली (कायरलिटी के आधार पर स्पेस ग्रुप 152 या 154) होती है[8] जिसमें हेलिकल पॉलिमेरिक श्रृंखलाएं होती हैं, जहाँ Se–Se दूरी 237.3 pm है और Se–Se–Se कोण 103.1° है। श्रृंखलाओं के बीच न्यूनतम दूरी 343.6 pm है। धूसर सेलेनियम अन्य अपरूपों को हल्के से गर्म करके, पिघले हुए सेलेनियम को धीरे-धीरे ठंडा करके, या गलनांक के ठीक नीचे सेलेनियम वाष्प को संघनित करके बनता है। जबकि अन्य सेलेनियम रूप इंसुलेटर होते हैं, धूसर सेलेनियम एक अर्धचालक है जो सराहनीय फोटोकंडक्टिविटी दिखाता है। अन्य अपरूपों के विपरीत, यह CS2 में अघुलनशील है। यह हवा द्वारा ऑक्सीकरण का विरोध करता है और गैर-ऑक्सीकरण अम्लों द्वारा हमला नहीं किया जाता है। मजबूत अपचायक एजेंटों के साथ, यह पॉलीसैलेनाइड बनाता है। सेलेनियम धीरे-धीरे गर्म होने पर सल्फर द्वारा प्रदर्शित श्यानता में परिवर्तन नहीं दिखाता है।[4][9]

समस्थानिक

मुख्य लेख: Isotopes of selenium

सेलेनियम के सात प्राकृतिक रूप से पाए जाने वाले समस्थानिक हैं। इनमें से पांच, 74Se, 76Se, 77Se, 78Se, 80Se, स्थिर हैं, जिसमें 80Se सबसे प्रचुर मात्रा में है (49.6% प्राकृतिक प्रचुरता)। प्राकृतिक रूप से पाया जाने वाला एक और दीर्घकालिक आदिम रेडियोन्यूक्लाइड 82Se है, जिसकी अर्ध-आयु 8.76 × 1019 वर्ष है।ref गैर-आदिम रेडियोआइसोटोप 79Se भी यूरेनियम अयस्कों में परमाणु विखंडन के उत्पाद के रूप में सूक्ष्म मात्रा में पाया जाता है। सेलेनियम में 64Se से 95Se तक के कई अस्थिर सिंथेटिक समस्थानिक भी हैं; सबसे स्थिर 75Se है जिसकी अर्ध-आयु 119.78 दिन है और 72Se है जिसकी अर्ध-आयु 8.4 दिन है।ref स्थिर समस्थानिकों से हल्के समस्थानिक मुख्य रूप से आर्सेनिक के समस्थानिकों में बीटा प्लस क्षय से गुजरते हैं, और स्थिर समस्थानिकों से भारी समस्थानिक ब्रोमीन के समस्थानिकों में बीटा माइनस क्षय से गुजरते हैं, जिसमें सबसे भारी ज्ञात समस्थानिकों में कुछ मामूली न्यूट्रॉन उत्सर्जन शाखाएं होती हैं।

सेलेनियम के सर्वाधिक स्थिर समस्थानिक
समस्थानिक प्रकृति उत्पत्ति अर्ध-आयु
74Se आदिम स्थिर
76Se आदिम स्थिर
77Se आदिम विखंडन उत्पाद स्थिर
78Se आदिम विखंडन उत्पाद स्थिर
79Se अल्प मात्रा विखंडन उत्पाद 1=327000 वर्ष[10][11]
80Se आदिम विखंडन उत्पाद स्थिर
82Se आदिम विखंडन उत्पाद* 8.7619 वर्षref[note 1]

रासायनिक यौगिक

मुख्य लेख: Selenium compounds

सेलेनियम यौगिक आमतौर पर ऑक्सीकरण अवस्था -2, +2, +4, और +6 में मौजूद होते हैं। यह एक अधातु (दुर्लभ रूप से उपधातु माना जाता है) है जिसके गुण आवर्त सारणी में ऊपर और नीचे के तत्वों, सल्फर और टेल्यूरियम के बीच के होते हैं, और इसमें आर्सेनिक के साथ भी समानताएं हैं।

चाल्कोजेन यौगिक

सेलेनियम दो ऑक्साइड बनाता है: सेलेनियम डाइऑक्साइड (SeO2) और सेलेनियम ट्राइऑक्साइड (SeO3)। सेलेनियम डाइऑक्साइड मौलिक सेलेनियम के दहन से बनता है:[4]

Se + O2 -> SeO2

यह एक पॉलिमेरिक ठोस है जो गैस चरण में मोनोमेरिक SeO2 अणु बनाता है। यह सेलेनस एसिड, H2SeO3 बनाने के लिए पानी में घुल जाता है। सेलेनस एसिड को नाइट्रिक एसिड के साथ मौलिक सेलेनियम को ऑक्सीकृत करके सीधे भी बनाया जा सकता है:[12]

3 Se + 4 HNO3 + H2O -> 3 H2SeO3 + 4 NO

सल्फर के विपरीत, जो एक स्थिर ट्राइऑक्साइड बनाता है, सेलेनियम ट्राइऑक्साइड थर्मोडायनामिक रूप से अस्थिर है और 185 °C से ऊपर डाइऑक्साइड में विघटित हो जाता है:[4][12]

2 SeO3 -> 2 SeO2 + O2 (ΔH = −54 kJ/mol)

सेलेनियम ट्राइऑक्साइड प्रयोगशाला में निर्जल पोटेशियम सेलेनाइड (K2SeO4) और सल्फर ट्राइऑक्साइड (SO3) की प्रतिक्रिया द्वारा उत्पादित किया जाता है।:780

सेलेनस एसिड के लवण को सेलेनाइड्स कहा जाता है। इनमें सिल्वर सेलेनाइड (Ag2SeO3) और सोडियम सेलेनाइड (Na2SeO3) शामिल हैं।

हाइड्रोजन सल्फाइड जलीय सेलेनस एसिड के साथ प्रतिक्रिया करके सेलेनियम डाइसल्फाइड उत्पन्न करता है:

H2SeO3 + 2 H2S -> SeS2 + 3 H2O

सेलेनियम डाइसल्फाइड में 8-सदस्यीय वलय होते हैं। इसमें SeS2 की अनुमानित संरचना होती है, जिसमें व्यक्तिगत वलय Se4S4 और Se2S6 जैसे संरचनाओं में भिन्न होते हैं। सेलेनियम डाइसल्फाइड का उपयोग शैम्पू में एंटी-डैंड्रफ एजेंट, पॉलिमर रसायन विज्ञान में अवरोधक, कांच के रंग और आतिशबाजी में अपचायक एजेंट के रूप में किया गया है।[12]

सेलेनियम ट्राइऑक्साइड को सेलेनिक एसिड, H2SeO4 को निर्जलित करके संश्लेषित किया जा सकता है, जो स्वयं हाइड्रोजन पेरोक्साइड के साथ सेलेनियम डाइऑक्साइड के ऑक्सीकरण द्वारा निर्मित होता है:[13]

SeO2 + H2O2 -> H2SeO4

हैलोजन यौगिक

सेलेनियम फ्लोरीन के साथ प्रतिक्रिया करके सेलेनियम हेक्साफ्लोराइड बनाता है:

Se8 + 24 F2 -> 8 SeF6

अपने सल्फर समकक्ष (सल्फर हेक्साफ्लोराइड) की तुलना में, सेलेनियम हेक्साफ्लोराइड (SeF6) अधिक प्रतिक्रियाशील है और एक विषाक्त फुफ्फुसीय उत्तेजक है।[14] सेलेनियम टेट्राफ्लोराइड एक प्रयोगशाला-स्तर का फ्लोरीनेटिंग एजेंट है।

केवल स्थिर क्लोराइड सेलेनियम टेट्राक्लोराइड (SeCl4) और सेलेनियम मोनोक्लोराइड (Se2Cl2) हैं, जिन्हें सेलेनियम(I) क्लोराइड के रूप में बेहतर जाना जा सकता है और यह संरचनात्मक रूप से डाइसल्फर डाइक्लोराइड के समान है। सेलेनियम डाइक्लोराइड के मेटास्टेबल घोल सल्फरिल क्लोराइड और सेलेनियम से तैयार किए जा सकते हैं (तत्वों की प्रतिक्रिया के बजाय टेट्राक्लोराइड उत्पन्न होता है), और सेलेनियम यौगिकों (जैसे Se7) की तैयारी में एक महत्वपूर्ण अभिकर्मक का गठन करते हैं। संबंधित ब्रोमाइड सभी ज्ञात हैं, और क्लोराइड के समान स्थिरता और संरचना को दोहराते हैं।[15]

सेलेनियम के आयोडाइड अच्छी तरह से ज्ञात नहीं हैं, और लंबे समय तक माना जाता था कि वे मौजूद नहीं हैं।[16] सीमित स्पेक्ट्रोस्कोपिक प्रमाण हैं कि निचले आयोडाइड गैर-ध्रुवीय विलायकों, जैसे कार्बन डाइसल्फाइड[17] और कार्बन टेट्राक्लोराइड के साथ द्वि-तत्वीय घोल में बन सकते हैं;[16] लेकिन ये भी प्रकाश के तहत विघटित होते दिखाई देते हैं।[18]

कुछ सेलेनियम ऑक्सीहैलोजन—सेलेनिल फ्लोराइड (SeOF2) और सेलेनियम ऑक्सीक्लोराइड (SeOCl2)—का उपयोग विशेष विलायकों के रूप में किया गया है।[4]

धातु सेलेनाइड

अन्य चाल्कोजेन के व्यवहार के अनुरूप, सेलेनियम हाइड्रोजन सेलेनाइड, H2Se बनाता है। यह एक अत्यधिक गंधयुक्त, विषाक्त और रंगहीन गैस है। यह H2S से अधिक अम्लीय है। घोल में यह HSe- में आयनित हो जाता है। सेलेनाइड डायनियन Se2− विभिन्न प्रकार के यौगिक बनाता है, जिसमें वे खनिज शामिल हैं जिनसे सेलेनियम व्यावसायिक रूप से प्राप्त किया जाता है। उदाहरण के लिए पारा सेलेनाइड (HgSe), लेड सेलेनाइड (PbSe), जिंक सेलेनाइड (ZnSe), और कॉपर इंडियम गैलियम डाइसेलेनाइड (Cu(Ga,In)Se2)। ये सामग्रियां अर्धचालक हैं। अत्यधिक इलेक्ट्रोपॉजिटिव धातुओं, जैसे एल्यूमीनियम के साथ, ये सेलेनाइड हाइड्रोलिसिस के लिए प्रवण होते हैं, जिसे इस आदर्श समीकरण द्वारा वर्णित किया जा सकता है:[4]

Al2Se3 + 6 H2O -> 2 Al(OH)3 + 3 H2Se

क्षार धातु सेलेनाइड सेलेनियम के साथ प्रतिक्रिया करके पॉलीसैलेनाइड, Se_{n}2-, बनाते हैं, जो श्रृंखलाओं और वलयों के रूप में मौजूद होते हैं।

अन्य यौगिक

टेट्रासेलेनियम टेट्रानाइट्राइड, Se4N4, एक विस्फोटक नारंगी यौगिक है जो टेट्रासल्फर टेट्रानाइट्राइड (S4N4) के समान है।[4][19][20] इसे सेलेनियम टेट्राक्लोराइड (SeCl4) की ([(CH3)3Si]2N)2Se के साथ प्रतिक्रिया द्वारा संश्लेषित किया जा सकता है।[21]

सेलेनियम साइनाइड के साथ प्रतिक्रिया करके सेलेनायोसाइनेट प्राप्त करता है:[4]

8 KCN + Se8 -> 8 KSeCN

ऑर्गनोसेलेनियम यौगिक

मुख्य लेख: Organoselenium chemistry

सेलेनियम, विशेष रूप से II ऑक्सीकरण अवस्था में, विभिन्न प्रकार के कार्बनिक डेरिवेटिव बनाता है। वे संरचनात्मक रूप से संबंधित ऑर्गनोसल्फर यौगिकों के समान हैं। विशेष रूप से सामान्य सेलेनाइड्स (R2Se, थियोईथर के एनालॉग), डाइसेलेनाइड्स (R2Se2, डाइसल्फाइड के एनालॉग), और सेलेनोल (RSeH, थियोल के एनालॉग) हैं। सेलेनाइड्स, डाइसेलेनाइड्स और सेलेनोल के प्रतिनिधियों में क्रमशः सेलेनोमेथियोनीन, डाइफेनिलडाइसेलेनाइड, और बेंजीनसेलेनोल शामिल हैं। सल्फर रसायन विज्ञान में सल्फोक्साइड को सेलेनियम रसायन विज्ञान में सेलेनॉक्साइड (सूत्र RSe(O)R) द्वारा दर्शाया जाता है, जो कार्बनिक संश्लेषण में मध्यवर्ती हैं, जैसा कि सेलेनॉक्साइड एलिमिनेशन प्रतिक्रिया द्वारा दर्शाया गया है। डबल बॉन्ड नियम द्वारा इंगित रुझानों के अनुरूप, सेलेनोकेटोन, R(C=Se)R, और सेलेनोएल्डिहाइड, R(C=Se)H, शायद ही कभी देखे जाते हैं।[22]

इतिहास

सेलेनियम (यूनानी σελήνη, selene, जिसका अर्थ चंद्रमा है) की खोज 1817 में जोंस जैकब बर्ज़ेलियस और जोहान गोटलिब गाहन ने की थी।[23] दोनों रसायनज्ञों के पास ग्रिप्सहोम, स्वीडन के पास एक रसायन संयंत्र था, जो लेड चैंबर प्रक्रिया द्वारा सल्फ्यूरिक एसिड का उत्पादन करता था। फालुन माइन के पाइराइट नमूनों ने लेड चैंबरों में एक लाल ठोस अवक्षेप उत्पन्न किया, जिसे आर्सेनिक यौगिक माना गया, इसलिए एसिड बनाने के लिए पाइराइट का उपयोग बंद कर दिया गया। बर्ज़ेलियस और गाहन, जो पाइराइट का उपयोग करना चाहते थे, ने देखा कि लाल अवक्षेप जलने पर हॉर्सरैडिश जैसी गंध देता है। यह गंध आर्सेनिक के लिए विशिष्ट नहीं थी, लेकिन टेल्यूरियम यौगिकों से इसी तरह की गंध जानी जाती थी। इसलिए, अलेक्जेंडर मार्सेट को बर्ज़ेलियस के पहले पत्र में कहा गया था कि यह एक टेल्यूरियम यौगिक था। हालाँकि, फालुन माइन खनिजों में टेल्यूरियम यौगिकों की कमी ने अंततः बर्ज़ेलियस को लाल अवक्षेप का पुन: विश्लेषण करने के लिए प्रेरित किया, और 1818 में उन्होंने मार्सेट को एक दूसरा पत्र लिखा जिसमें सल्फर और टेल्यूरियम के समान एक नए खोजे गए तत्व का वर्णन किया गया। टेल्यूरियम के साथ इसकी समानता के कारण, जिसका नाम पृथ्वी के नाम पर रखा गया था, बर्ज़ेलियस ने नए तत्व का नाम चंद्रमा के नाम पर रखा।[24][25]

1873 में, विलौबी स्मिथ ने पाया कि धूसर सेलेनियम की विद्युत चालकता प्रकाश से प्रभावित होती है।[26][27] इससे प्रकाश को महसूस करने के लिए एक सेल के रूप में इसका उपयोग हुआ। सेलेनियम का उपयोग करने वाले पहले व्यावसायिक उत्पाद 1870 के दशक के मध्य में वर्नर सीमेंस द्वारा विकसित किए गए थे। सेलेनियम सेल का उपयोग 1879 में अलेक्जेंडर ग्राहम बेल द्वारा विकसित फोटोफोन में किया गया था। सेलेनियम अपनी सतह पर पड़ने वाले प्रकाश की मात्रा के अनुपात में विद्युत प्रवाह संचारित करता है। इस घटना का उपयोग लाइट मीटर और इसी तरह के उपकरणों के डिजाइन में किया गया था। सेलेनियम के अर्धचालक गुणों ने इलेक्ट्रॉनिक्स में कई अन्य अनुप्रयोग पाए।[28][29][30] सेलेनियम रेक्टिफायर का विकास 1930 के दशक की शुरुआत में शुरू हुआ, और इन्होंने कॉपर ऑक्साइड रेक्टिफायर को प्रतिस्थापित किया क्योंकि वे अधिक कुशल थे।[31][32][33] ये 1970 के दशक तक व्यावसायिक अनुप्रयोगों में बने रहे, जिसके बाद उन्हें कम महंगे और अधिक कुशल सिलिकॉन रेक्टिफायर द्वारा प्रतिस्थापित कर दिया गया।

सेलेनियम औद्योगिक श्रमिकों के लिए इसकी विषाक्तता के कारण बाद में चिकित्सा के ध्यान में आया। सेलेनियम को एक महत्वपूर्ण पशु चिकित्सा विष के रूप में भी पहचाना गया, जो उन जानवरों में देखा जाता है जिन्होंने उच्च-सेलेनियम वाले पौधे खाए हैं। 1954 में, सेलेनियम के विशिष्ट जैविक कार्यों के पहले संकेत जैव रसायनज्ञ, जेन पिनसेंट द्वारा सूक्ष्मजीवों में खोजे गए थे।[34][35] यह 1957 में स्तनधारी जीवन के लिए आवश्यक पाया गया था।[36][37] 1970 के दशक में, इसे एंजाइम के दो स्वतंत्र सेटों में मौजूद दिखाया गया था। इसके बाद प्रोटीन में सेलेनोसिस्टीन की खोज हुई। 1980 के दशक के दौरान, सेलेनोसिस्टीन को कोडोन UGA द्वारा एन्कोड किया गया दिखाया गया था। रीकोडिंग तंत्र पहले बैक्टीरिया में और फिर स्तनधारियों में काम किया गया था (देखें SECIS element)।[38]

घटना

Selenide minerals

देशी (अर्थात, मौलिक) सेलेनियम एक दुर्लभ खनिज है, जो आमतौर पर अच्छे क्रिस्टल नहीं बनाता है, लेकिन, जब यह बनाता है, तो वे खड़े रॉमबोहेड्रा या छोटे सुई जैसे (बालों जैसे) क्रिस्टल होते हैं।[39] सेलेनियम का अलगाव अक्सर अन्य यौगिकों और तत्वों की उपस्थिति के कारण जटिल होता है।

सेलेनियम प्राकृतिक रूप से कई अकार्बनिक रूपों में पाया जाता है, जिनमें सेलेनाइड, सेलेनेट और सेलेनाइट शामिल हैं, लेकिन ये खनिज दुर्लभ हैं। सामान्य खनिज सेलेनाइट एक सेलेनियम खनिज नहीं है, और इसमें कोई सेलेनाइट आयन नहीं होता है, बल्कि यह जिप्सम (कैल्शियम सल्फेट डाइहाइड्रेट) का एक प्रकार है, जिसका नाम सेलेनियम की खोज से बहुत पहले चंद्रमा के नाम पर रखा गया था। सेलेनियम सबसे अधिक अशुद्धि के रूप में पाया जाता है, जो कई धातुओं, विशेष रूप से कॉपर सल्फाइड के सल्फाइड अयस्कों में सल्फर के एक छोटे अंश को प्रतिस्थापित करता है।[40][41]

जीवित प्रणालियों में, सेलेनियम अमीनो एसिड सेलेनोमेथियोनीन, सेलेनोसिस्टीन और मिथाइलसेलेनोसिस्टीन में पाया जाता है। इन यौगिकों में, सेलेनियम सल्फर के समान भूमिका निभाता है। एक अन्य प्राकृतिक रूप से पाया जाने वाला ऑर्गेनोसेलेनियम यौगिक डाइमिथाइल सेलेनाइड है।[42][43]

कुछ मिट्टी सेलेनियम से भरपूर होती है, और कुछ पौधों द्वारा सेलेनियम का बायोकन्सेंट्रेशन किया जा सकता है। मिट्टी में, सेलेनियम अक्सर सेलेनेट (सल्फेट के समान) जैसे घुलनशील रूपों में होता है, जो अपवाह (runoff) द्वारा बहुत आसानी से नदियों में घुल जाते हैं।[40][41] समुद्री जल में सेलेनियम की महत्वपूर्ण मात्रा होती है।[44][45]

सेलेनियम की सामान्य पृष्ठभूमि सांद्रता वायुमंडल में 1 ng/m³; मिट्टी और वनस्पति में 1 mg/kg और मीठे पानी तथा समुद्री जल में 0.5 μg/L से अधिक नहीं होती है, भूपर्पटी में औसत प्रचुरता 0.05 – 0.09 mg/kg है।[46]

सेलेनियम के मानवजनित स्रोतों में कोयला जलाना और सल्फाइड अयस्कों का खनन तथा प्रगलन (smelting) शामिल है।[47]

उत्पादन

सेलेनियम का उत्पादन आमतौर पर कई सल्फाइड अयस्कों, जैसे कि तांबा, निकेल या सीसा के अयस्कों में मौजूद सेलेनाइड से किया जाता है। इलेक्ट्रोलाइटिक धातु शोधन (electrolytic metal refining) सेलेनियम का एक उप-उत्पाद के रूप में उत्पादन करने में विशेष रूप से प्रभावी है, जिसे तांबा रिफाइनरियों की एनोड मड (anode mud) से प्राप्त किया जाता है। इलेक्ट्रोलेसिस समाधान में मौजूद घुले हुए सेलेनाइट आयन तांबे की इलेक्ट्रोरेफाइनिंग प्रक्रिया में बाधा डालने के लिए भी जाने जाते हैं।[48]

एक अन्य स्रोत सल्फ्यूरिक एसिड संयंत्रों के लेड चैंबर से निकलने वाली मड थी, जो अब उपयोग में नहीं है। सेलेनियम को इन मड से कई तरीकों से परिष्कृत किया जा सकता है। हालाँकि, अधिकांश मौलिक सेलेनियम तांबे को परिष्कृत करने या सल्फ्यूरिक एसिड के उत्पादन के उप-उत्पाद के रूप में आता है।[49] अपने आविष्कार के बाद से, तांबे के सॉल्वेंट एक्सट्रैक्शन और इलेक्ट्रोविनिंग (SX/EW) उत्पादन ने दुनिया भर में तांबे की आपूर्ति का एक बढ़ता हुआ हिस्सा तैयार किया है।[50] यह सेलेनियम की उपलब्धता को बदल देता है क्योंकि अयस्क में मौजूद सेलेनियम का केवल एक तुलनात्मक रूप से छोटा हिस्सा ही तांबे के साथ घुलता है।[51]

सेलेनियम का औद्योगिक उत्पादन आमतौर पर तांबे के शुद्धिकरण के दौरान प्राप्त अवशेषों से सेलेनियम डाइऑक्साइड का निष्कर्षण शामिल करता है। अवशेषों से सामान्य उत्पादन सोडियम कार्बोनेट के साथ ऑक्सीकरण से शुरू होता है ताकि सेलेनियम डाइऑक्साइड का उत्पादन हो सके, जिसे पानी के साथ मिलाया जाता है और सेलेनस एसिड बनाने के लिए अम्लीकृत (ऑक्सीकरण चरण) किया जाता है। सेलेनस एसिड को सल्फर डाइऑक्साइड के साथ बुदबुदाया जाता है (अपचयन चरण) ताकि मौलिक सेलेनियम प्राप्त हो सके।[52][53]

2011 में दुनिया भर में लगभग 2,000 टन सेलेनियम का उत्पादन हुआ, मुख्य रूप से जर्मनी (650 टन), जापान (630 टन), बेल्जियम (200 टन) और रूस (140 टन) में, और कुल भंडार का अनुमान 93,000 टन था। इन आंकड़ों में दो प्रमुख उत्पादक शामिल नहीं हैं: संयुक्त राज्य अमेरिका और चीन। 2004 में $4-$5 से $27/lb तक एक पिछली तीव्र वृद्धि देखी गई थी। 2004-2010 के दौरान कीमत लगभग US$30 प्रति पाउंड (100 पाउंड के लॉट में) पर अपेक्षाकृत स्थिर थी, लेकिन 2011 में बढ़कर $65/lb हो गई। 2010 में खपत इस प्रकार विभाजित थी: धातु विज्ञान - 30%, कांच निर्माण - 30%, कृषि - 10%, रसायन और रंगद्रव्य - 10%, और इलेक्ट्रॉनिक्स - 10%। चीन 1,500-2,000 टन/वर्ष की खपत के साथ सेलेनियम का प्रमुख उपभोक्ता है।[54]

अनुप्रयोग

मैंगनीज इलेक्ट्रोलेसिस

मैंगनीज की इलेक्ट्रोविनिंग के दौरान, सेलेनियम डाइऑक्साइड का योग इलेक्ट्रोलेसिस सेल को संचालित करने के लिए आवश्यक शक्ति को कम करता है। चीन इस उद्देश्य के लिए सेलेनियम डाइऑक्साइड का सबसे बड़ा उपभोक्ता है। मैंगनीज के प्रत्येक टन के लिए, औसतन 2 किग्रा सेलेनियम ऑक्साइड का उपयोग किया जाता है।[54][55]

कांच उत्पादन

सेलेनियम का सबसे बड़ा व्यावसायिक उपयोग, जो खपत का लगभग 50% है, कांच के उत्पादन के लिए है। सेलेनियम यौगिक कांच को लाल रंग प्रदान करते हैं। यह रंग उन हरे या पीले रंगों को समाप्त कर देता है जो अधिकांश कांच के लिए विशिष्ट लौह अशुद्धियों से उत्पन्न होते हैं। इस उद्देश्य के लिए, विभिन्न सेलेनाइट और सेलेनेट लवण मिलाए जाते हैं। अन्य अनुप्रयोगों के लिए, एक लाल रंग वांछित हो सकता है, जो CdSe और CdS के मिश्रण से निर्मित होता है।[56]

मिश्र धातु

सेलेनियम का उपयोग पीतल में बिस्मथ के साथ अधिक विषाक्त सीसा को बदलने के लिए किया जाता है। 1974 के सेफ ड्रिंकिंग वॉटर एक्ट के साथ अमेरिका जैसे पेयजल अनुप्रयोगों में सीसे का विनियमन, पीतल में सीसे की कमी को आवश्यक बनाता है। नए पीतल को EnviroBrass नाम के तहत विपणन किया जाता है।[57] सीसे और सल्फर की तरह, सेलेनियम लगभग 0.15% की सांद्रता पर स्टील की मशीनीकरण क्षमता (machinability) में सुधार करता है।[58][59] सेलेनियम तांबा मिश्र धातुओं में भी वही मशीनीकरण सुधार उत्पन्न करता है।[60]

लिथियम-सेलेनियम बैटरी

लिथियम-सेलेनियम (Li-Se) बैटरी को 2010 के दशक में लिथियम बैटरी के परिवार में ऊर्जा भंडारण के लिए माना गया था।[61]

सौर सेल

सेलेनियम का उपयोग पहले ठोस-अवस्था सौर सेल में फोटोएब्जॉर्बिंग परत के रूप में किया गया था, जिसे 1876 में अंग्रेजी भौतिक विज्ञानी विलियम ग्रिल्स एडम्स और उनके छात्र रिचर्ड इवांस डे द्वारा प्रदर्शित किया गया था।[62] केवल कुछ वर्षों बाद, चार्ल्स फ्रिट्स ने पहला थिन-फिल्म सौर सेल बनाया, जिसमें भी सेलेनियम का उपयोग फोटोएब्जॉर्बर के रूप में किया गया था।

जैसे-जैसे 1950 के दशक में सिलिकॉन सौर सेल उभरे, सेलेनियम थिन-फिल्म सौर सेल पर शोध में गिरावट आई। 1985 में टोकियो नाकाडा और अकिओ कुनियोका द्वारा प्रदर्शित 5.0% की रिकॉर्ड दक्षता 30 से अधिक वर्षों तक अपरिवर्तित रही।[63]

2017 में, IBM के शोधकर्ताओं ने डिवाइस संरचना को फिर से डिजाइन करके 6.5% की एक नई रिकॉर्ड दक्षता हासिल की।[64] इस उपलब्धि के बाद, सेलेनियम ने एक वाइड बैंडगैप फोटोएब्जॉर्बर के रूप में नए सिरे से रुचि प्राप्त की है, जिसमें कम बैंडगैप फोटोएब्जॉर्बर के साथ टैंडम में एकीकृत होने की क्षमता है।[65] 2024 में, पहला सेलेनियम-आधारित टैंडम सौर सेल प्रदर्शित किया गया, जिसमें सिलिकॉन बॉटम सेल के साथ अखंड रूप से एकीकृत सेलेनियम टॉप सेल का प्रदर्शन किया गया।[66]

ओपन-सर्किट वोल्टेज में एक महत्वपूर्ण कमी वर्तमान में दक्षता में और सुधार के लिए सीमित कारक है, जिसके लिए कैरियर लाइफटाइम को बढ़ाने के लिए सेलेनियम थिन-फिल्मों के लिए दोष-इंजीनियरिंग रणनीतियों की आवश्यकता है।[67][68] प्रथम-सिद्धांत दोष गणनाओं का उपयोग करने वाले हालिया सैद्धांतिक अध्ययनों से पता चला है कि सेलेनियम आंतरिक बिंदु दोष सहनशीलता प्रदर्शित करता है, जो यह सुझाव देता है कि इंटरफेस और विस्तारित दोष डिवाइस प्रदर्शन को सीमित करने वाले प्राथमिक कारक हैं।[69] अब तक, सेलेनियम थिन-फिल्म सौर सेल के लिए खोजी गई एकमात्र दोष-इंजीनियरिंग रणनीति में लेजर का उपयोग करके सेलेनियम का क्रिस्टलीकरण शामिल है।[70]

फोटोकंडक्टर

अनाकार सेलेनियम (α-Se) थिन फिल्मों ने फ्लैट-पैनल एक्स-रे डिटेक्टरों में फोटोकंडक्टर के रूप में अनुप्रयोग पाया है। ये डिटेक्टर आपतित एक्स-रे फोटॉन को सीधे विद्युत आवेश में पकड़ने और परिवर्तित करने के लिए अनाकार सेलेनियम का उपयोग करते हैं। सेलेनियम को अन्य अर्धचालकों के बीच इस अनुप्रयोग के लिए इसके अनुकूल तकनीकी और भौतिक गुणों के संयोजन के कारण चुना गया है:[71][72] 1. अनाकार सेलेनियम का गलनांक कम, वाष्प दाब उच्च और संरचना एकसमान होती है। ये तीन गुण 1-5 μm/min की दर से 1 मिमी तक की मोटाई वाली बड़े-क्षेत्र की एकसमान फिल्मों के त्वरित और आसान जमाव की अनुमति देते हैं। उनकी एकरूपता और अनाज सीमाओं (grain boundaries) की कमी, जो पॉलीक्रिस्टलाइन सामग्रियों के लिए आंतरिक हैं, एक्स-रे छवि गुणवत्ता में सुधार करती हैं। इस बीच, मानव शरीर या सामान की वस्तुओं को स्कैन करने के लिए बड़ा क्षेत्र आवश्यक है। 2. सेलेनियम आर्सेनिक या पारा या सीसा जैसी भारी धातुओं वाले कई यौगिक अर्धचालकों की तुलना में कम विषाक्त है। 3. लागू विद्युत क्षेत्र में गतिशीलता इलेक्ट्रॉनों और छिद्रों (holes) दोनों के लिए पर्याप्त रूप से उच्च है, ताकि एक विशिष्ट 0.2 मिमी मोटी डिवाइस में, एक्स-रे द्वारा उत्पादित लगभग 98% इलेक्ट्रॉन और छिद्र विभिन्न दोषों द्वारा फंसने के बिना इलेक्ट्रोड पर एकत्र हो जाते हैं। नतीजतन, डिवाइस की संवेदनशीलता उच्च है, और इसके व्यवहार को सरल परिवहन समीकरणों द्वारा वर्णित करना आसान है।

रेक्टिफायर

सेलेनियम रेक्टिफायर का उपयोग पहली बार 1933 में किया गया था। उन्हें ज्यादातर सिलिकॉन-आधारित उपकरणों द्वारा प्रतिस्थापित किया गया है। एक उल्लेखनीय अपवाद पावर डीसी सर्ज प्रोटेक्शन में है, जहां सेलेनियम सप्रेसर्स की बेहतर ऊर्जा क्षमताएं उन्हें मेटल-ऑक्साइड वैरिस्टर की तुलना में अधिक वांछनीय बनाती हैं।

अन्य उपयोग

इलेक्ट्रॉनिक्स उद्योग द्वारा सेलेनियम की मांग घट रही है।[54] इसके फोटोवोल्टिक और फोटोकंडक्टिव गुण अभी भी फोटोकॉपीइंग,[73][74][75][76] फोटोसेल, लाइट मीटर और सौर सेल में उपयोगी हैं। सादे कागज के कॉपियर में फोटोकंडक्टर के रूप में इसका उपयोग कभी एक अग्रणी अनुप्रयोग था, लेकिन 1980 के दशक में, फोटोकंडक्टर अनुप्रयोग में गिरावट आई (हालांकि यह अभी भी एक बड़ा अंतिम उपयोग था) क्योंकि अधिक से अधिक कॉपियर कार्बनिक फोटोकंडक्टरों पर स्विच हो गए।[77]

जिंक सेलेनाइड नीले LED के लिए पहली सामग्री थी, लेकिन गैलियम नाइट्राइड उस बाजार पर हावी है।[78] कैडमियम सेलेनाइड का उपयोग क्वांटम डॉट बनाने के लिए किया जा सकता है।[79] अनाकार सेलेनियम की चादरें जेरोरेडियोलॉजी और ठोस-अवस्था, फ्लैट-पैनल एक्स-रे कैमरों में एक्स-रे छवियों को आवेश के पैटर्न में परिवर्तित करती हैं।[72] आयनित सेलेनियम (Se+24, जहां बाहरी D, S और P ऑर्बिटल्स उच्च इनपुट ऊर्जा के कारण अलग हो जाते हैं) एक्स-रे लेजर में उपयोग किए जाने वाले सक्रिय माध्यमों में से एक है।[80] 75Se का उपयोग औद्योगिक रेडियोलॉजी में गामा स्रोत के रूप में किया जाता है।[81]

सेलेनियम कुछ रासायनिक प्रतिक्रियाओं को उत्प्रेरित करता है, लेकिन विषाक्तता के मुद्दों के कारण इसका व्यापक रूप से उपयोग नहीं किया जाता है।[82] एक्स-रे क्रिस्टलोग्राफी में, सल्फर के स्थान पर एक या अधिक सेलेनियम परमाणुओं का समावेश मल्टी-वेवलेंथ एनोमलस डिस्पर्शन और सिंगल वेवलेंथ एनोमलस डिस्पर्शन फेजिंग में मदद करता है।[83]

सेलेनियम का उपयोग फोटोग्राफिक प्रिंट की टोनिंग में किया जाता है, और इसे कई फोटोग्राफिक निर्माताओं द्वारा टोनर के रूप में बेचा जाता है। सेलेनियम ब्लैक-एंड-व्हाइट फोटोग्राफिक छवियों की टोनल रेंज को तीव्र और विस्तारित करता है और प्रिंट की स्थिरता में सुधार करता है।[84][85][86] रबर के उत्पादन के लिए वल्केनाइजेशन के लिए उपयोग किए जाने वाले उत्प्रेरकों को संशोधित करने के लिए ऑर्गेनोसेलेनियम यौगिकों की थोड़ी मात्रा का उपयोग किया गया है।[51] सेलेनियम का उपयोग कुछ एंटी-डैंड्रफ शैंपू में सेलेनियम डाइसल्फाइड के रूप में किया जाता है, जैसे कि Selsun और Vichy Dereos[87] ब्रांड।

प्रदूषण

सेलेनियम प्रदूषण कुछ जलीय प्रणालियों को प्रभावित कर सकता है और यह खेती के अपवाह और औद्योगिक प्रक्रियाओं जैसे मानवजनित कारकों के कारण हो सकता है।[88] जो लोग अधिक मछली खाते हैं वे आम तौर पर उन लोगों की तुलना में स्वस्थ होते हैं जो कम खाते हैं,[89] जो यह सुझाव देता है कि सेलेनियम प्रदूषण से मानव स्वास्थ्य को कोई बड़ा खतरा नहीं है, हालांकि सेलेनियम का मनुष्यों पर संभावित प्रभाव पड़ता है।[90]

जब भी नया कृषि अपवाह (agricultural run-off) शुष्क भूमि से होकर गुजरता है, तो जल प्रणालियों में सेलेनियम विषाक्तता हो सकती है। यह प्रक्रिया प्राकृतिक घुलनशील सेलेनियम यौगिकों (जैसे सेलीनेट) को पानी में घोल देती है, जो बाद में पानी के वाष्पित होने पर आर्द्रभूमि (wetlands) में केंद्रित हो सकते हैं। जलमार्गों का सेलेनियम प्रदूषण तब भी होता है जब कोयले की राख (flue ash), खनन और धातु प्रगलन (metal smelting), कच्चे तेल के प्रसंस्करण और लैंडफिल से सेलेनियम रिसता है।[91] जलमार्गों में सेलेनियम का उच्च स्तर आर्द्रभूमि के पक्षियों[92] और मछलियों[93] सहित अंडज (oviparous) प्रजातियों में जन्मजात विकारों का कारण पाया गया है। आहार में मिथाइलमर्करी (methylmercury) का उच्च स्तर अंडज प्रजातियों में सेलेनियम विषाक्तता के नुकसान को बढ़ा सकता है।[94][95]

सेलेनियम जलीय आवासों में जैव-संचय (bioaccumulation) करता है, जिसके परिणामस्वरूप आसपास के पानी की तुलना में जीवों में इसकी सांद्रता अधिक हो जाती है। जब पानी में सेलेनियम की सांद्रता 0.5 से 0.8 μg Se/L की सीमा में होती है, तो प्राणीप्लवक (zooplankton) द्वारा ऑर्गेनोसेलेनियम यौगिकों को 200,000 गुना से अधिक केंद्रित किया जा सकता है। अकार्बनिक सेलेनियम, प्राणीप्लवक की तुलना में पादपप्लवक (phytoplankton) में अधिक आसानी से जैव-संचित होता है। पादपप्लवक अकार्बनिक सेलेनियम को 3000 के कारक तक केंद्रित कर सकते हैं। जैसे-जैसे शिकारी सेलेनियम-समृद्ध शिकार का उपभोग करते हैं, खाद्य श्रृंखला के साथ जैव-संचय के माध्यम से और अधिक सांद्रता होती है। यह अनुशंसा की जाती है कि 2 μg Se/L की जल सांद्रता को संवेदनशील मछलियों और जलीय पक्षियों के लिए अत्यधिक खतरनाक माना जाना चाहिए। सेलेनियम विषाक्तता माता-पिता से अंडे के माध्यम से संतानों में जा सकती है, और सेलेनियम विषाक्तता कई पीढ़ियों तक बनी रह सकती है। 7 μg Se/L की आहार सांद्रता पर मैलार्ड बत्तखों का प्रजनन बाधित होता है। कई नितलस्थ (benthic) अकशेरुकी अपने आहार में 300 μg/L तक सेलेनियम सांद्रता को सहन कर सकते हैं।[96]

जलीय वातावरण में सेलेनियम का जैव-संचय प्रभावित क्षेत्र में प्रजातियों के आधार पर मछलियों की मृत्यु का कारण बनता है। हालाँकि, कुछ ऐसी प्रजातियाँ हैं जिन्हें इन घटनाओं में जीवित रहते और बढ़े हुए सेलेनियम को सहन करते देखा गया है। यह भी सुझाव दिया गया है कि मछलियों पर सेलेनियम के हानिकारक प्रभावों पर मौसम का प्रभाव पड़ सकता है।[97] ऊतकों में सेलेनियम की उच्च सांद्रता वाली मछलियों में महत्वपूर्ण शारीरिक परिवर्तन हो सकते हैं। सेलेनियम से प्रभावित मछलियों में गलफड़ा पटल (gill lamellae) की सूजन हो सकती है, जो गलफड़ों के माध्यम से ऑक्सीजन के प्रसार और गलफड़ों के भीतर रक्त के प्रवाह को बाधित करती है। हीमोग्लोबिन से सेलेनियम के जुड़ने के कारण श्वसन क्षमता और कम हो जाती है। अन्य समस्याओं में यकृत ऊतक का क्षरण, हृदय के आसपास सूजन, अंडाशय में क्षतिग्रस्त अंडे के रोम, मोतियाबिंद, और शरीर की गुहा और सिर में तरल पदार्थ का जमा होना शामिल है। सेलेनियम अक्सर एक विकृत मछली भ्रूण का कारण बनता है जिसे भोजन करने या सांस लेने में समस्या हो सकती है; पंखों या रीढ़ का टेढ़ा होना भी आम है। वयस्क मछलियाँ व्यवहार्य संतान पैदा करने में असमर्थ होने के बावजूद स्वस्थ दिखाई दे सकती हैं।

उदाहरण

बेलेव्स झील (Belews Lake), उत्तरी कैरोलिना में, 1974 से 1986 तक ड्यूक एनर्जी (Duke Energy) कोयला-आधारित बिजली संयंत्र से छोड़े गए 150–200 μg Se/L अपशिष्ट जल के कारण झील से 19 मछलियों की प्रजातियाँ समाप्त हो गईं।[98] कैलिफोर्निया में केस्टरसन राष्ट्रीय वन्यजीव शरणस्थल (Kesterson National Wildlife Refuge) में, कृषि सिंचाई जल निकासी में सेलेनियम के कारण हजारों मछलियाँ और जलपक्षी विषाक्त हो गए थे।

जैविक भूमिका

मुख्य लेख: Selenium in biology
Elemental selenium
Container only yes
Hazards
Ghspictograms GHS06 GHS08
Ghssignalword Danger
Hphrases 413
Pphrases 405
Nfpa-h 2
Nfpa-f 0
Nfpa-r 0

हालाँकि यह बड़ी खुराक में विषाक्त है, सेलेनियम जानवरों के लिए एक आवश्यक सूक्ष्म पोषक तत्व (micronutrient) है। पौधों में, यह एक उप-खनिज के रूप में होता है,[99] कभी-कभी चारा (forage) में विषाक्त अनुपात में (कुछ पौधे जानवरों द्वारा खाए जाने से बचाव के रूप में सेलेनियम जमा कर सकते हैं,[100] लेकिन अन्य पौधे, जैसे लोकोवीड (locoweed), को सेलेनियम की आवश्यकता होती है, और उनकी वृद्धि मिट्टी में सेलेनियम की उपस्थिति का संकेत देती है)।[101] मानव शरीर में सेलेनियम की मात्रा 13–20 mg की सीमा में मानी जाती है।[102]

सेलेनियम असामान्य अमीनो एसिड सेलेनोसिस्टीन (selenocysteine) और सेलेनोमेथियोनीन (selenomethionine) का एक घटक है। मनुष्यों में, सेलेनियम एक ट्रेस तत्व पोषक तत्व है जो जानवरों और कुछ पौधों में पाए जाने वाले ग्लूटाथियोन पेरोक्सीडेज (glutathione peroxidase) और थायोरिडॉक्सिन रिडक्टेस (thioredoxin reductase) के कुछ रूपों जैसे एंटीऑक्सीडेंट एंजाइमों के अपचयन (reduction) के लिए कोफैक्टर के रूप में कार्य करता है (यह एंजाइम सभी जीवित जीवों में होता है, लेकिन पौधों में इसके सभी रूपों को सेलेनियम की आवश्यकता नहीं होती है)।[103]

ग्लूटाथियोन पेरोक्सीडेज एंजाइम परिवार (GSH-Px) उन प्रतिक्रियाओं को उत्प्रेरित करता है जो हाइड्रोजन पेरोक्साइड और कार्बनिक हाइड्रोपेरोक्साइड जैसे प्रतिक्रियाशील ऑक्सीजन प्रजातियों को हटाते हैं।[104]

थायराइड ग्रंथि और थायराइड हार्मोन का उपयोग करने वाली प्रत्येक कोशिका भी सेलेनियम का उपयोग करती है, जो चार ज्ञात प्रकार के डीआयोडिनेज (thyroid hormone deiodinases) में से तीन के लिए एक कोफैक्टर है, जो विभिन्न थायराइड हार्मोन और उनके मेटाबोलाइट्स को सक्रिय और फिर निष्क्रिय करते हैं; आयोडोथायरोनिन डीआयोडिनेज (iodothyronine deiodinases) डीआयोडिनेज एंजाइमों का उप-परिवार है जो सेलेनियम का उपयोग दुर्लभ अमीनो एसिड सेलेनोसिस्टीन के रूप में करते हैं।

आहार में बढ़ा हुआ सेलेनियम पारा विषाक्तता के प्रभावों को कम करता है,[105][106][107] हालाँकि यह पारे की कम से मध्यम खुराक पर ही प्रभावी है।[108] साक्ष्य बताते हैं कि पारा विषाक्तता के आणविक तंत्र में उन सेलेनोएंजाइमों का अपरिवर्तनीय निषेध शामिल है जो मस्तिष्क और अंतःस्रावी ऊतकों में ऑक्सीडेटिव क्षति को रोकने और उलटने के लिए आवश्यक हैं।[105][109] सेलेनियम युक्त यौगिक सेलेनोनिन (selenoneine) ब्लूफिन टूना (bluefin tuna) के रक्त में मौजूद होता है।[110][111] कुछ पौधों को मिट्टी में उच्च सेलेनियम सामग्री का संकेतक माना जाता है क्योंकि उन्हें पनपने के लिए उच्च स्तर के सेलेनियम की आवश्यकता होती है। मुख्य सेलेनियम संकेतक पौधे Astragalus प्रजातियां (कुछ लोकोवीड सहित), प्रिंस प्लम (Stanleya sp.), वुडी एस्टर (Xylorhiza sp.), और फॉल्स गोल्डनवीड (Oonopsis sp.) हैं।[112]

सेलेनियम के पोषण संबंधी स्रोत

आहार संबंधी सेलेनियम मांस (कुछ मछलियों और समुद्री भोजन सहित), कुछ नट्स, अनाज, मशरूम और अंडे से आता है। ब्राजील नट (Brazil nuts) आहार का सबसे समृद्ध स्रोत हैं (हालाँकि यह मिट्टी पर निर्भर है क्योंकि ब्राजील नट को अपनी आवश्यकताओं के लिए इस तत्व के उच्च स्तर की आवश्यकता नहीं होती है),[113][114] और सामग्री इतनी अधिक है कि ब्राजील नट का अत्यधिक दैनिक सेवन विषाक्त स्तर तक ले जा सकता है, भले ही दिन में एक नट पौष्टिक और कुछ स्वास्थ्य परिस्थितियों में काफी सहायक हो सकता है। सांद्रता के अवरोही क्रम में, मांस में सेलेनियम का उच्च स्तर गुर्दे, टूना, केकड़ा और लॉबस्टर में पाया जाता है।[115][116]

किशोरों और वयस्कों के लिए सेलेनियम की अमेरिकी अनुशंसित आहार भत्ता (RDA) 55 μg/दिन है। आहार पूरक के रूप में सेलेनियम कई रूपों में उपलब्ध है, जिसमें मल्टी-विटामिन/खनिज पूरक शामिल हैं, जिनमें आमतौर पर 55 या 70 μg/सेवारत होता है। सेलेनियम-विशिष्ट पूरकों में आमतौर पर 100 या 200 μg/सेवारत होता है।[117] जून 2015 में, अमेरिकी खाद्य एवं औषधि प्रशासन (FDA) ने शिशु फार्मूला (infant formula) में सेलेनियम के न्यूनतम और अधिकतम स्तर की आवश्यकता स्थापित करने वाला अपना अंतिम नियम प्रकाशित किया।[118]

विषाक्तता

जैविक तरल पदार्थों में पता लगाना

कमी

मुख्य लेख: Selenium deficiency

सामान्य स्वास्थ्य प्रभाव

मुख्य लेख: Selenium in biology

मनुष्यों में कैंसर पर सेलेनियम के सेवन के प्रभावों का कई नैदानिक परीक्षणों (clinical trials) और महामारी विज्ञान (epidemiologic) अध्ययनों में अध्ययन किया गया है। सेलेनियम की कैंसर जोखिम में एक कीमोप्रिवेंटिव (chemo-preventive) भूमिका हो सकती है, जो एक एंटीऑक्सीडेंट के रूप में कार्य करती है, और यह प्रतिरक्षा प्रतिक्रिया को ट्रिगर कर सकती है। निम्न स्तर पर, इसका उपयोग शरीर में एंटीऑक्सीडेंट सेलेनोप्रोटीन बनाने के लिए किया जाता है, सामान्य से अधिक खुराक पर यह कोशिका मृत्यु का कारण बनता है।[119]

सेलेनियम (आयोडीन के साथ घनिष्ठ संबंध में) थायराइड स्वास्थ्य में भूमिका निभाता है। सेलेनियम तीन थायराइड हार्मोन डीआयोडिनेज के लिए एक कोफैक्टर है, जो विभिन्न थायराइड हार्मोन और उनके मेटाबोलाइट्स को सक्रिय और फिर निष्क्रिय करने में मदद करता है। पृथक सेलेनियम की कमी की अब हाशिमोटो रोग में थायराइड ग्रंथि में ऑटोइम्यून प्रतिक्रियाओं के प्रेरण में इसकी भूमिका के लिए जांच की जा रही है।[120] संयुक्त आयोडीन और सेलेनियम की कमी के मामले में थायराइड-सुरक्षात्मक भूमिका निभाने के लिए दिखाया गया था।[121]

यह भी देखें

नोट्स

  1. ↑ सभी व्यावहारिक उद्देश्यों के लिए, 82Se स्थिर है।

संदर्भ

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बाहरी लिंक

स्रोत: अंग्रेज़ी विकिपीडिया के "Selenium" लेख पर आधारित। मूल लेख: https://en.wikipedia.org/wiki/Selenium यह लेख स्वचालित रूप से तैयार किया गया है।

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