Seleeni

Seleeni (lat. selenium) on alkuaine, jonka kemiallinen merkki on Se, järjestysluku 34 ja CAS-numero 7782-49-2.

Arseeni ← Seleeni → Bromi S ↑ Se ↓ Te       Koko taulukko
Yleistä
Nimi	Seleeni
Tunnus	Se
Järjestysluku	34
Luokka	epämetalli puolimetalli
Lohko	p
Ryhmä	16, happiryhmä
Jakso	4
Tiheys	(25 °C) (heksagonaalinen harmaa muoto) 4,819 · 103 kg/m3
Kovuus	2,0 (Mohsin asteikko)
Väri	harmaan metallinhohtoinen
Löytövuosi, löytäjä	1817, Jöns Jacob Berzelius
Atomiominaisuudet
Atomipaino (Ar)	78,971(8)[1]
Atomisäde, mitattu (laskennallinen)	115 (103) pm
Kovalenttisäde	116 pm
Van der Waalsin säde	190 pm
Orbitaalirakenne	[Ar] 3d10 4s2 4p4
Elektroneja elektronikuorilla	2, 8, 18, 6
Hapetusluvut	-II, II, IV, VI
Kiderakenne	heksagonaalinen
Fysikaaliset ominaisuudet
Olomuoto	kiinteä
Sulamispiste	494 K (221 °C)
Kiehumispiste	958 K (685 °C)
Moolitilavuus	(25 °C) 16,42 · 10−3 m3/mol
Höyrystymislämpö	95,48 kJ/mol
Sulamislämpö	(harmaa muoto) 6,69 kJ/mol
Höyrynpaine	100 Pa 617 K:ssa
Äänen nopeus	3 350 m/s ohuessa sauvassa, 293 K:ssa
Muuta
Elektronegatiivisuus	2,55 (Paulingin asteikko)
Ominaislämpökapasiteetti	0,321 kJ/(kg K)
Lämmönjohtavuus	(300 K) (amorfisena) 0,519 W/(m·K)
CAS-numero	7782-49-2
Tiedot normaalilämpötilassa ja -paineessa

Mustaa ja punaista seleeniä.

Seleenin löysi 1817 ruotsalainen Jöns Jacob Berzelius. Nimi on peräisin kreikan sanasta selene, joka tarkoittaa kuuta. Luonnossa seleeniä on etupäässä sulfidimalmeissa kuten rikki- ja kuparikiisussa (rautadisulfidi ja rautakuparisulfidi).^[2]

Seleeni on myös kivennäisaine, ja ihminen tarvitsee sitä katalyytiksi entsyymi- ja hormonisäätelyyn.

Seleenin allotroopit

Vapaana alkuaineena esiintyessään seleenillä on useita allotrooppisia muotoja. Se voi esiintyä monokliinisinä kiteinä, jotka muodostuvat Se₈ -molekyyleinä, amorfisena punaisena jauheena tai lasimaisena mustana seleeninä.^[3]

Seleenin ketjurakenteinen allotrooppi on metallinen ja sitä kutsutaan myös harmaaksi seleeniksi. Kuumennettaessa kaikki muut muodot muuttuvat metalliseksi harmaaksi seleeniksi.^[3] Seleenin harmaa metallinen muoto johtaa sähköä paremmin valoisassa kuin pimeässä. Seleeniä voidaan siis käyttää valonhavainnointidiodeissa, esimerkiksi kopiokoneissa sekä aurinko- ja valokennoissa.^[2]

Seleenin kolme allotrooppia.

Seleeniyhdisteitä

• Seleenidioksidi (SeO₂) CAS-numero 7446-08-4
• Seleenihapoke (H₂SeO₃) CAS-numero 7783-00-8
• Seleenihappo (H₂SeO₄) CAS-numero 7783-08-6
• Seleeniheksafluoridi (SeF₆) CAS-numero 7783-79-1
• Seleenioksikloridi (SeOCl₂) CAS-numero 7791-23-3
• Seleenitrioksidi (SeO₃) CAS-numero 13768-86-0
• Seleenivety (H₂Se) CAS-numero 7783-07-5
• Natriumselenaatti Na₂SeO₄
• 2C-SE C₁₁H₁₇NSe

Seleeni ihmisen ravitsemuksessa

Seleeni on ihmiselle ja eläimille välttämätön hivenaine, eli sitä tarvitaan pieniä määriä.

Seleeni sitoo myrkyllisiä raskasmetalleja, kuten elohopeaa, lyijyä ja kadmiumia. Seleenin puutos saattaa aiheuttaa sydänlihaksen rappeumaa ja kilpirauhassairauksia.^[4][5]

Seleeniä varastoituu etenkin luurankolihaksiin^[6].

Historiaa

Seleenin välttämättömyys ihmisten ja eläinten hyvinvoinnille huomattiin vasta vuonna 1957. Kotieläinten seleenin puutoksesta johtuvia vaivoja lääkittiin 1960-luvulla seleenillä ja E-vitamiinilla. Vuonna 1969 Suomessa siirryttiin lisäämään rehuun seleniittiä. 1970-luvulla tehdyssä perusteellisessa tutkimuksessa vahvistui Suomessa tuotetun ruuan hyvin matala seleenipitoisuus ja kun väestön seleeninsaannin todettiin olevan paljon suositusten alle, alisaannin mahdollisista haittavaikutuksista alettiin huolestua. Suomen ilmastossa ja sen maaperässä seleeni helposti sitoutuu maaperän metallimineraaleihin, kuten raudan, alumiinin ja mangaanin oksideihin, joista se ei enää liukene kasvien saataville.^[7]

Maa- ja metsätalousministeriön vuonna 1983 asettama Seleenityöryhmä esitti teollisiin lannoitteisiin lisättäväksi natriumselenaattia, jolla ruoka- ja rehuviljan seleenipitoisuus nostettaisiin tasolle 0,1 mg/kg. Kasvit muuttaisivat epäorgaanisen natriumselenaatin ihmisille ja eläimille sopivampaan muotoon. Tämä toteutettiin seuraavana vuonna ja jo 1985 kasvien seleenipitoisuus oli noussut kolmin-nelinkertaiseksi. Lannoitteet osoittautuivat helpoksi ja edulliseksi keinoksi varmistaa väestön riittävä seleeninsaanti ja erikseen nautittavista ravintolisistä voitiin luopua. Rehun seleenilisän tarvetta tarkkaillaan ja sitä on korjattu vuosina 1990, 1998, 2007 ja 2013. Huolimatta viljelymaille jatkuvasti levitettävästä seleenistä oli maaperässä olevan liukoisessa muodossa olevan seleenin määrä pysynyt 37 vuoden aikana vähäisenä, eikä pintavesissä ja kaloissa ollut havaittu liian suuria pitoisuuksia. Myös tätä seurataan jatkuvasti.^[7]

Seleenin tarve ja saanti

Seleenin riittävä saanti naisille on 75 μg/vrk ja miehille 90 μg/vrk.^[8]

Seleenin suurin turvallinen saanti aikuisilla on 255 µg päivässä.^[9]

Tärkeimpiä seleenin lähteitä ruokavaliossa ovat vilja­valmisteet (jos ne on tuotettu alueilla, joissa maaperän seleeni­pitoisuus on riittävä), kala, liha, maitovalmisteet, pähkinät ja kanan­muna. Suomalaisten naisten keskimääräinen seleenin saanti on 68 μg/vrk ja miesten 88 μg/vrk.^[8]

Kuivattu nokkonen ja parapähkinä sisältävät erityisen runsaasti seleeniä. Kananmunia tarvittaisiin 4–5 turvaamaan seleenin päivittäinen tarve, kun jo 10 grammaa kuivattua nokkosta tai 14 grammaa parapähkinää ylittäisi turvallisena pidetyn päiväsaannin.^[10]

Seleenin pitoisuus elintarvikkeissa on vahvasti riippuvainen maaperän seleeni­pitoisuudesta ja seleenin liukoisuudesta. Pohjoismaissa maaperän seleeni­pitoisuus on pieni. Suomessa seleeniä lisätään lannoitteisiin. Seleenin saanti voi olla liian vähäistä, jos ruokavalio pohjautuu pääasiassa seleeni­köyhässä maaperässä viljeltyihin luomutuotteisiin. Vegaani­ruokavaliossa seleenin saanti voi olla riittämätöntä, jos siinä käytetään pääosin luomutuotteita, joiden viljelyssä ei ole käytetty seleeniä sisältävää lannoitetta.^[8]

Plasman selenoproteiinin pitoisuus heijastaa elimistön seleenitilaa, ja riittävä saanti perustuu plasman seleeni­pitoisuuteen 110 μg/l.^[8]

Liikasaanti

Seleenimyrkytyksen, oireita ovat väsymys, pahoinvointi, hiusten lähtö, kynsivauriot, iho-oireet, hampaiden irtoaminen ja hermostomuutokset. Hengityksessä on valkosipulimainen ominaishaju.^[2]

Seleeni eläinten ravitsemuksessa

Erittäin nopeasti kasvavat, lihaa tuottavat eläimet voivat sairastua seleeninpuutteessa eräänlaiseen lihasrappeutumaan. Varsinkin pitkiin selkälihaksiin ja takajalkojen lihaksiin syntyy kudosrepeämiä. Mikäli eläin pääsee jalkeille ja saadaan hoidettua, lihaksiin voi jäädä arpeutumia. Vakavasti sairastuneet naudat ja siat joudutaan lopettamaan. Seleeniä on lisätty jo vuosia teollisiin rehuihin ja lannoitteisiin ja seleeninpuutossairaudet eivät enää ole yhtä yleisiä kuin 1980–1990-luvuilla.