BÀI TIỂU LUẬN độc học độc học các NGUYÊN tố PHỐT PHO, SELEN và FLUOR

TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA ĐÀ NẴNG
KHOA MÔI TRƯỜNG


BÀI TIỂU LUẬN ĐỘC HỌC
Đề Tài:

ĐỘC HỌC CÁC NGUYÊN TỐ PHỐT PHO,
SELEN và FLUOR
Chuyên ngành: Công Nghệ Môi Trường

Họ và tên học viên

: Nguyễn Thanh Sơn
Nguyễn Thị Ngọc Hân
Giáo viên hướng dẫn : Đặng Kim Chi

Đà Nẵng - 2011


LỜI NÓI ĐẦU
Độc học là một ngành nghiên cứu tác động của độc chất lên cấu trúc và chức năng
của hệ sinh thái. Nghiên cứu về độc học giúp ta biết và hiểu rõ hơn về ảnh hưởng
của độc chất đối với sinh vật và môi trường. Qua đó, có thể tìm ra những phương
pháp phòng ngừa, giảm thiểu tác động xấu của độc chất lên cơ thể sống và môi
trường.
Nhận thức được tầm quan trọng của việc nghiên cứu về độc học, chúng tôi được
phân công để thực hiện một bài tiểu luận về độc học của các nguyên tố Phốt pho,
Selen và Fluor. Việc sắp xếp thứ tự trình bày về độc học của các nguyên tố dựa trên
số thứ tự các nhóm chứa các nguyên tố trong bảng phân hạng tuần hoàn.
Phốtspho(VA), Selen (VIA) và Fluor (VIIA).

Bài tiểu luận này được thực hiện bởi sự hợp tác giữa học viên Nguyễn Thanh Sơn
và học viên Nguyễn Thị Ngọc Hân. Chúng tôi đã có sự phân công cụ thể trong công
việc, Nguyễn Thanh Sơn đã thực hiện phần độc học về nguyên tố Se và Phốt pho;
Nguyễn Thị Ngọc Hân đã thực hiện phần độc học của nguyên tố Fluor, phần nguyên
lý, phương pháp xâm nhập vào cơ thể sống của nguyên tố Phốt pho, biện pháp
phòng ngừa và ứng cứu khi nhiễm độc của nguyên tố Phốt pho và Selen, phần tổng
hợp, mục lục và tài liệu tham khảo.
Trong một thời gian ngắn cộng với vốn kiến thức ít ỏi về độc học, chúng tôi đã nỗ
lực hết mình trong việc nghiên cứu tài liệu để thực hiện bài tiểu luận này. Chúng tôi
rất mong nhận được sự đóng góp ý kiến của giáo viên và các học viên khác.
Xin chân thành cảm ơn!

2


MỤC LỤC

3


PHẦN I: ĐỘC HỌC PHỐT PHO
1. LỜI NÓI ĐẦU
Phốtpho (từ tiếng Hy Lạp phosphoros, có nghĩa là "vật mang ánh sáng" và nó
cũng là tên gọi cổ đại của Sao Kim) đã được nhà giả kim thuật người Đức là Hennig
Brand phát hiện năm 1669 thông qua việc điều chế nước tiểu. Làm việc ở Hamburg,
Brand đã cố gắng chưng cất các muối bằng cách cho bay hơi nước tiểu, và trong
quá trình đó ông đã thu được một khoáng chất màu trắng phát sáng trong bóng đêm
và cháy sáng rực rỡ. Kể từ đó, chữ lân quang, liên quan đến các ánh sáng lân tinh
của phốtpho, đã được sử dụng để miêu tả các chất phát sáng trong bóng tối mà
không cần cháy. Tuy nhiên bản chất vật lý của hiện tượng lân quang không trùng

với cơ chế phát sáng của phốtpho: Brand đã không nhận ra rằng thực tế phốtpho
cháy âm ỉ khi phát sáng.
Các loại diêm đầu tiên sử dụng phốtpho trắng trong thành phần của chúng,
nó là nguy hiểm do độc tính của phốtpho trắng. Các trường hợp giết người, tự sát và
các vụ ngộ độc ngẫu nhiên là hậu quả của việc sử dụng chất này. Ngoài ra, sự phơi
nhiễm trước hơi phốtpho đã làm cho nhiều công nhân bị mắc chứng bệnh chết hoại
xương hàm. Khi phốtpho đỏ được phát hiện, khả năng cháy kém hơn cũng như độc
tính thấp hơn của nó đã làm cho dạng phốtpho này được nhanh chóng chấp nhận
như là chất thay thế cho phốtpho trắng trong sản xuất diêm.
Các đặc trưng nổi bật
Dạng phổ biến của phốtpho là chất rắn dạng sáp có màu trắng có mùi đặc
trưng khó ngửi tương tự như tỏi. Dạng tinh khiết của nó là không màu và trong suốt.
Phi kim này không hòa tan trong nước nhưng hòa tan trong đisulfua cacbon.
Phốtpho tinh khiết bắt cháy ngay trong không khí và tạo ra khói trắng chứa pentôxít
phốtpho.

4


Thù hình

Các hình dạng của Phốtpho.
Phốtpho tồn tại dưới ba dạng thù hình cơ bản có màu: trắng, đỏ và đen. Các
dạng thù hình khác cũng có thể tồn tại. Phổ biến nhất là phốt pho trắng và phốt pho
đỏ, cả hai đều chứa các mạng gồm các nhóm phân bổ kiểu tứ diện gồm 4 nguyên tử
phốtpho. Các tứ diện của phốt pho trắng tạo thành các nhóm riêng; các tứ diện của
phốtpho đỏ liên kết với nhau thành chuỗi. Phốtpho trắng cháy khi tiếp xúc với
không khí hay khi bị tiếp xúc với nguồn nhiệt và ánh sáng. Phốtpho cũng tồn tại
trong các dạng ưa thích về mặt động học và nhiệt động lực học. Chúng được tách ra
ở nhiệt độ chuyển tiếp -3,8 °C. Một dạng gọi là dạng "alpha", dạng kia gọi là "beta".

Phốtpho đỏ là tương đối ổn định và thăng hoa ở áp suất 1 atm và 170 °C nhưng
cháy do va chạm hay nhiệt do ma sát. Thù hình phốtpho đen tồn tại và có cấu trúc
tương tự như graphit – các nguyên tử được sắp xếp trong các lớp theo tấm lục giác
và có tính dẫn điện.
Sự phổ biến:
Do độ hoạt động hóa học cao đối với ôxy trong không khí và các hợp chất
chứa ôxy khác nên phốtpho trong tự nhiên không tồn tại ở dạng đơn chất, mà nó
phân bổ rộng rãi trong các loại khoáng chất khác nhau. Các loại đá phốtphat, trong
đó một phần cấu tạo là apatit (khoáng chất chứa phốtphat tricanxi dạng không tinh
khiết) là một nguồn quan trọng về mặt thương mại của nguyên tố này. Các mỏ apatit
5


lớn có ở Nga, Maroc, Florida, Idaho, Tennessee, Utah v.v. Tại Việt Nam có mỏ
apatit tại Lào Cai. Tuy nhiên, đang có các e ngại là các mỏ apatit sẽ nhanh chóng
cạn kiệt. Hoa Kỳ sẽ không còn các mỏ apatit vào khoảng năm 2035. Trung Quốc và
Maroc sở hữu các mỏ apatit lớn nhất đã biết hiện nay, nhưng rồi chúng cũng sẽ cạn
kiệt. Cùng với sự cạn kiệt các mỏ này thì sẽ nảy sinh các vấn đề nghiêm trọng đối
với việc sản xuất lương thực, thực phẩm của thế giới do phốtpho là một thành phần
cơ bản trong các loại phân bón. Thù hình màu trắng của phốtpho có thể được sản
xuất theo nhiều cách khác nhau. Trong một quy trình, phốtphat tricanxi thu được từ
các loại đá phốtphat, được nung nóng trong các lò nung với sự có mặt của cacbon
và silica. Phốtpho dạng nguyên tố sau đó được giải phóng dưới dạng hơi và được
thu thập lại dưới dạng axít phốtphoric.
2. TỔNG QUAN VỀ PHỐTPHO
2.1. Trạng thái tự nhiên và tính chất của phốtpho:
2.1.1. Trạng thái tự nhiên
Phôtpho (P) là một nguyên tố có nhiều trong tự nhiên dưới dạng quặng. Ở
sinh vật, P có vai trò quan trọng, có nhiều trong xương động vật dưới dạng canxi
phôtphate, trong não, long đỏ trứng, dưới dạng hợp hữu cơ….

Do độ hoạt động hóa học cao đối với ôxy trong không khí và các hợp chất
chứa ôxy khác nên phốtpho trong tự nhiên không tồn tại ở dạng đơn chất, mà nó
phân bổ rộng rãi trong các loại khoáng chất khác nhau. Các loại đá phốtphat, trong
đó một phần cấu tạo là apatit (khoáng chất chứa phốtphat tricanxi dạng không tinh
khiết) là một nguồn quan trọng về mặt thương mại của nguyên tố này. Các mỏ apatit
lớn có ở Nga, Maroc, Florida, Idaho, Tennessee, Utah v.v. Tại Việt Nam có mỏ
apatit tại Lào Cai. Tuy nhiên, đang có các e ngại là các mỏ apatit sẽ nhanh chóng
cạn kiệt. Hoa Kỳ sẽ không còn các mỏ apatit vào khoảng năm 2035. Trung Quốc và
Maroc sở hữu các mỏ apatit lớn nhất đã biết hiện nay, nhưng rồi chúng cũng sẽ cạn
kiệt. Cùng với sự cạn kiệt các mỏ này thì sẽ nảy sinh các vấn đề nghiêm trọng đối

6


với việc sản xuất lương thực, thực phẩm của thế giới do phốtpho là một thành phần
cơ bản trong các loại phân bón.
Thù hình màu trắng của phốtpho có thể được sản xuất theo nhiều cách khác
nhau. Trong một quy trình, phốtphat tricanxi thu được từ các loại đá phốtphat, được
nung nóng trong các lò nung với sự có mặt của cacbon và silica. Phốtpho dạng
nguyên tố sau đó được giải phóng dưới dạng hơi và được thu thập lại dưới dạng axít
phốtphoric.
Các vi sinh vật biển nhận một lượng đáng kể phôtpho từ các nguồn thực
phẩm hoặc các cơ thể chết dưới dạng phôtpho khó hòa tan hoặc phôtphate vô cơ
hòa tan. Chỉ một phần nhỏ phôtphate ở dưới đất (5%) là có thể được cây trồng hấp
thụ vì chỉ có đihyđrôgenphôtphate (H2PO4-) có thể hòa tan tốt trong nước. Các
phôtphate vô cơ khó hòa tan sẽ tồn tại trong đất và sau này có thể bị các axit như
axit limonic, axit sunfuric hòa tan và đi vào thành phần của nguyên sinh động vật.
Các phôtpho tồn tại ở các gốc rễ cây trồng, sẽ từ từ thủy phân ở dạng các khoáng vi
sinh do quá trình phôtphate hóa.
Lượng phôtphate trong hệ sinh thái nước và sinh vật trên cạn không đủ cung

cấp dinh dưỡng cho các thực vật (lượng phôtphate này chỉ vào khoảng 0,5 – 5%
khối lượng, cho nên phôtpho thường được biểu thị như là chất dinh dưỡng hạn định.
Sự thiếu hụt này được bổ sung bởi các hoạt động nhân tạo như việc sản xuất các
phân bón phôtphate từ các quặng phôtphate (superphôtphate, đisuperphôtphate,
NPK… .). Lượng phôtpho dư trong phân bón thấm qua đất, qua sông ra biển và
lắng ở đó. Trong nước mưa nồng độ có từ 10 – 100 mg/m 3 ( do bụi, muối biển bốc
hơi, các quá trình có nhiệt độ cao và quá trình chuyển hóa phôtpho trong khí
quyển). Nguồn phát sinh phôtpho bao gồm:
-

Trong tự nhiên.
Sản xuất bom, đạn.
Sản xuất hóa chất, phân bón, thuốc bảo vệ thực vật.
Chất thải, các chất bài tiết của động vật
Trong bùn thải của hệ thống xử lý nước thải….

7


2.1.2.Tính chất vật lý
Phôtpho là một á kim, nguyên tử lượng 31, tỷ trọng 1.83, điểm nóng chảy
94oC, điểm sôi 278oC, không tan trong nước, tan trong dung môi hữu cơ. Là một
chất rắn, dễ gãy ở nhiệt độ thường, mềm dễ uốn, có ba dạng thù hình là trắng
(vàng), đỏ và phôtpho pryromorphic.
2.1.3. Tính chất hóa học
Lớp ngoài cùng của P có 5e.Trong các hợp chất, P có số oxi hoá là -3,+3,+5.
So với Nitơ,Photpho hoạt động hơn đặc biệt là P trắng.
-

Tác dụng với oxihotpho cháy trong không khí tạo ra điphotpho pentaoxit. toC

4P+O2=2P2O5
P trắng bị oxi hoá chậm trong không khí thành P 2O3, khi đó phản ứng không

phát nhiệt mà phát quang.
-Tác dụng vói axit nitric:
3P+5HNO3+2H2O=3H3PO4 +5NO
-Tác dụng với halogen bốc cháy trong clo và nổ trong flo:
2P+3Cl2=2PCl3
-Tác dụng với muối có thể gây nổ khi tác dụng với những muối có tính oxi
hóa mạnh như KNO3,KClO3:
6P+5KClO3=3P2O5+5KCl
-Tác dụng với hidro và kim loại(P thể hiện tính oxi hóa)
VDH3(photphin)
Ca3P2(canxi photphua)
PH3 là chất khí,rất độc.Trên 150oC bị bốc cháy trong không khí:
2PH3+4O2=P2O5+3H2O
PH3 sinh ra do sự thối rữa xác động thực vật,nếu có lẫn diphotphin P2H4 thì
tự bốc cháy phát ra ánh sáng xanh(đó là hiện tượng ma trơi).
2.1.4. Vòng Tuần hoàn của phốtpho
Phôtpho là một trong các nguyên tố rất cần thiết cho sự sống. Trong vỏ trái
đất phôtpho là nguyên tố đứng ở vị trí thứ hai. Hóa học môi trường của phôtpho
8


khác với các nguyên tố phi kim loại khác ở chỗ các phản ứng khử đóng vai trò
không ổn định. Liên kết phôtpho tự nhiên (P 2O5) chứa nguyên tử phôtpho hóa trị
+5, đây là dạng liên kết bền vững với ôxy (E D > 500kj/mol) song vì đặc tính điện tử
và phân tử lượng lớn mà hợp chất phôtpho tự nhiên có áp suất hơi rất nhỏ. Do đó
trong khí quyển thành phần phôtpho rất ít có ý nghĩa. Nền tảng của liên kết phôtpho
trong môi trường là axit phôtphoric H 3PO4 với hằng số phân ly pK 1 = 2,15; pK2 =

7,20 và pK3 = 12,35 ở 250C. Nó tạo thành không ít hơn 200 loại khoáng tồn tại
trong tự nhiên, trước hết là với các cation như Na +, Mg+2, Ca+2, Al+3, Pb+2, Fe+2, Fe+3,
Mn+4, Cu+2, Zn+2, Th+4, UO2+2 và những nguyên tố họ lantan, trong đó chỉ có một số
canxi phôtphate là có ý nghĩa như là nguyên liệu của ngành công nghiệp phôtpho
(Bảng 1). Khoảng 95% nguồn phôtpho trên thế giới tồn tại dưới dạng các
fluorapatit. Phân hủy phôtpho qua ôxy hóa kết hợp với nước tạo thành axit
ortohophôtphoric (H3PO4) sau đó thành các muối ortohophôtphate. Phôtphate này là
dẫn xuất của các axit phôtpho ở dạng chung Hn+2PnO3n+1 (n = 2 điphôtpho axit, n = 3:
triphôtphoaxit) và chứa cầu liên kết P - - O - - P. Ví dụ: 2HPO 4-2 = P2O7-4 + H2O.
Bảng 1: Một số khoáng canxi phôtphate
Tên

Công thức

Tỷ lệ Ca/pP

Canxidihydrogenphôtphate

Ca(H2PO4)H2O

0,5

Brushit

CaHPO4.2H2O

1

Monetit

CaHPO4

1

Octacanxi phôtphate

Ca8H2(PO4)6.5H2O

1,33

Whitlockit

Ca3(PO4)

1,5

Hyđrôylapatit

Ca10(PO4)6(OH)2

1,67

Fluorapatit

Ca10(PO4)3F2

1,67
Nguồn: Lê Văn Cát, 2007

Axit phôtpho có thể liên kết với các hợp chất hữu cơ hydrôxyl là những hợp

chất có ý nghĩa nền tảng trong tất cả các hệ thống sinh học. Ví dụ về một số hợp

9


chất hữu cơ phôtpho như adenosintriphôtphate, hợp chất uridintriphôtphate và
cytidintriphôtphate.
Vòng tuần hoàn phôtpho bao gồm các quá trình trao đổi phôtpho giữa các
phôtphate vô cơ và hữu cơ trong quá trình sống của sinh vật. Theo một số tác giả thì
vòng tuần hoàn sinh hóa của phôtpho có thể tách ra thành hai phần riêng: đất – cây
trồng và nước – cặn lắng vì hai phần này trao đổi chất với nhau rất ít. Điều đáng chú
ý là một phần phôtpho thông qua sử dụng sinh học và dân dụng đã được phân tán
một cách chậm chạp và một số được giữ lại trên bề mặt Trái đất hoặc lắng dưới
biển.

Hình 1: Vòng tuần hoàn của P trong tự nhiên
Cân bằng H2O – H3PO4 phụ thuộc vào pH, ở giá trị pH = 7 tồn tại cân bằng
sau: H2PO4- = HPO4-2 + H+
Trong địa quyển và thủy quyển, các ion kim loại như Ca +2, Fe+3, Al+3 có khả
năng liên kết dễ dàng với phôtpho. Sự phụ thuộc của độ hòa tan của các phôtphate
kim loại vào pH rất có ý nghĩa đối với quá trình kết tủa phôtphate trong các hồ nước
ngọt có hiện tượng phì dưỡng (eutrophication). Nồng độ phôtphate thực tế cao hơn
nhiều so với nồng độ ở trạng thái cân bằng tương ứng. Điều này có thể là do ảnh
10


hưởng của một số ion lạ có khả năng hòa tan tốt hoặc là do quá trình kết tinh hoặc
liên kết xảy ra chập chạp.
Liên kết của các ion kim loại với phôtphate tạo thành từ bước quá độ của các
phản ứng kết tủa và phản ứng bề mặt. Quá trình hấp thụ phôtphate bằng nhôm

hyđrôxyt, sắt hyđrôxyt hoặc các ôxyt ngậm nước tuân theo cơ chế liên hợp và đạt
cực đạt cực đại ở giá trị pH mà tại đó tồn tại dạng ion H 2PO4. Bước quá độ chuyển
sang môi trường kiềm có tác dụng như là quá trình khử hấp phụ. Đặc trưng tổng
hợp quá trình chuyển pha của phôtphate từ pha lỏng sang pha rắn là tỷ lệ giữa kim
loại và phôtpho trong sản phẩm kết tủa. Tỷ lệ này thường lớn hơn 1, kết quả là một
phần lớn phôtphate đưa vào đất dưới dạng phân bón không chuyển hóa được thành
chất dinh dưỡng. Vì vậy tùy theo tính chất của từng loại đất mà phần phôtphate theo
phân bón có thể bị giữ lại, không có tác dụng tích cực.
Dung dịch nước của các sản phẩm phân ly của H 3PO4 phụ thuộc nhiều vào
giá trị pH ở những hình thái H3PO4 (O), H2PO4- (1), HPO4-2 (2), PO4-3 (3). Trước hết các
gốc thực vật sẽ hấp thụ H2PO4- và HPO4-2. Ở pH ≤ 6 bắt đầu có sự cố định phôtphate
với liên kết Fe+3 và Al+3 chủ yếu dẫn tới kết tủa các phôtphate kiềm của Fe +3 và Al+3
(M(PO4)6(OH)3(1-X), với M là nhôm hoặc sắt). Quá trình hấp phụ trên bề mặt các
ôxyt ngậm nước hoặc keo là nhờ các sản phẩm thủy phân. Ơ pH ≥ 7 bắt đầu kết tủa
các caxiphôtphate như CaHPO4 hoặc các hyđrôxylapatit Ca10(PO4)6(OH)2. Do đó
khi sử dụng phôtphate làm chất dinh dưỡng cho thực vật thì yêu cầu giá trị pH trong
một giới hạn hẹp, vì nếu ở điều kiện không thích hợp các phôtphate sẽ bị giữ lại
trong đất.
Các phôtphate trong nguồn nước chảy hoặc nguồn tĩnh thường là nguồn gốc
dẫn đến hiện tượng phì dưỡng. Những chất này có thể là các chất tẩy rữa hoặc chất
làm mềm nước cứng đi vào thủy quyển, như pentanatripôlyphôtphate (Na 5P3O10).
Ngoài ra còn có một số chất như sắt phôtphate từ các lớp cặn lắng có thể bị hòa tan
trở lại khi trong các nguồn nước có chứa nhiều chất dinh dưỡng và chất ô nhiễm có

11


thể tồn tại các điều kiện khử hoặc giá trị pH thấp, quá trình có thể xảy ra theo
phương trình sau:
Fe(PO4)r + H+ + e- = Fe+2 (nước) + HPO4-2 (nước)

Chất khử có thể là H2S hoặc các hợp chất hữu cơ trong nước.
Nước biển với pH = 8,1 là một điều kiện tốt để kết tủa PO 4-3. Nồng độ
phôtpho tính toán theo lý thuyết cân băng pha vào khoảng 1,1 µg/l. Nhưng thực tế
thì nồng độ phôtpho trong nước biển lớn hơn nhiều, đó là do quá trình hòa tan trở
lại của các keo phôtpho hoặc các hợp chất hữu cơ phôtpho. Nồng độ phôtpho trong
nước biển tăng dần theo chiều sâu của biển so với lớp bề mặt. Điều này có thể giải
thích rằng các sản phẩm sinh học chứa phôtpho ở dưới lớp nước sâu của biển sẽ bị
hạn chế do các tia mặt trời không tới được để tham gia quá trình tổng hợp.
2.2. Ứng dụng của Phốtphat
Axít phốtphoric đậm đặc, có thể chứa tới 70% - 75% P2O5 là rất quan trọng
đối với ngành nông nghiệp do nó được dùng để sản xuất phân bón. Nhu cầu toàn
cầu về phân bón đã dẫn tới sự tăng trưởng đáng kể trong sản xuất phốtphat (PO 43-)
trong nửa sau của thế kỷ 20.
Các phốtphat được dùng trong sản xuất các loại thủy tinh đặc biệt được sử
dụng trong các loại đèn hơi natri.
Tro xương, phôtphate canxi, được sử dụng trong sản xuất đồ sứ.
Natri tripolyphôtphate được sản xuất từ axít phốphoric được sử dụng trong
bột giặt ở một số quốc gia, nhưng lại bị cấm ở một số quốc gia khác.
Axít phốtphoric được sản xuất từ phốtpho được sử dụng trong các ứng dụng
như các đồ uống chứa sôđa. Axít này cũng là điểm khởi đầu để chế tạo các phốtphat
cấp thực phẩm. Các hóa chất này bao gồm phôtphate mônôcanxi được dùng trong
bột nở và các phốtphat khác của natri. Trong số các ứng dụng khác, các hóa chất
này được dùng để cải thiện các đặc trưng của thịt hay phó mát đã chế biến.

12


Người ta còn dùng phôtpho trong thuốc đánh răng. Trinatri phôtphate được
dùng trong các chất làm sạch để làm mềm nước và chống ăn mòn cho các đường
ống/nồi hơi.

Phôtpho được sử dụng rộng rãi để sản xuất các hợp chất hữu cơ chứa
phôtpho, thông qua các chất trung gian như clorua phôtpho và sulfua phôtpho. Các
chất này có nhiều ứng dụng, bao gồm các chất làm dẻo, các chất làm chậm cháy,
thuốc trừ sâu, các chất chiết và các chất xử lý nước.
Nguyên tố này cũng là thành phần quan trọng trong sản xuất thép, trong sản
xuất đồng thau và trong nhiều sản phẩm liên quan khác.
Phôtpho trắng được sử dụng trong các ứng dụng quân sự như bom lửa, tạo ra
các màn khói như trong các bình khói và bom khói, và trong đạn lửa.

Hình 2: P trắng được sử dụng tại Fullujah, Iraq
Phôtpho đỏ được sử dụng để sản xuất các vỏ bao diêm an toàn, pháo hoa .
Với một lượng nhỏ, phôtpho được dùng như là chất thêm vào cho các loại
bán dẫn loại n.
Phôtpho P32 và phôtpho P33 được dùng như là các chất phát hiện dấu vết
phóng xạ trong các phòng thí nghiệm hóa sinh học.

13


* Một ứng dụng khác của phôtpho là sản xuất phụ gia thức ăn gia súc:
Để giảm giá thành sản xuất thức ăn gia súc, người ta thường sử dụng xương
và các phế thải khác của gia súc để làm phụ gia cung cấp phôtpho và canxi. Tuy
nhiên, việc sử dụng các phế thải này có nguy cơ là làm nhiễm khuẩn thức ăn và gây
độc cho gia súc. Những lo ngại hiện nay ở châu Âu về dịch bò điên, mà người ta qui
cho việc sử dụng phế thải ngành giết mổ làm thức ăn gia súc, đã khơi lại mối quan
tâm về các quy trình sản xuất những phụ gia phôtpho vô cơ từ quặng phôtphate tự
nhiên.
Phôtpho là thành phần quan trọng của thức ăn gia súc, nó rất cần thiết cho sự
phát triển khỏe mạnh, tốc độ cứng của xương và tác động tốt đến các quá trình trao
đổi chất.

Hàm lượng phôtpho trong thức ăn tự nhiên của gia súc (lúa, ngô, đậu
tương...) tương đối thấp chỉ khoảng 0,2 - 0,5% (trong khi tỷ lệ phôtpho cần thiết cho
thức ăn chăn nuôi phải cỡ 0,3 - 0,7%). Vì vậy, người ta phải bổ sung phôtpho từ các
phụ gia khác.
Thức ăn gia súc được sản xuất từ các phụ phẩm giết mổ và bột cá có hàm
lượng P khoảng 3,0 - 3,4%. Tuy nhiên loại này luôn tiềm ẩn nguy cơ nhiễm độc và
truyền bệnh. Ngược lại, so với các dạng thức ăn gia súc trên các phôtphate khoáng
chất có ưu điểm là có hàm lượng phôtphate dinh dưỡng cao hơn nhiều, nguồn
nguyên liệu quặng phôtphate không hạn chế, ngoài ra hàm lượng canxi trong loại
sản phẩm này cũng cao.
Hàm lượng flo trong phôtphate khoáng chất là một yếu tố quan trọng cần
xem xét. Theo tiêu chuẩn quốc tế, tỷ lệ P/F trong thức ăn gia súc phải lớn hơn hoặc
bằng 100. Ngoài ra, một số kim loại nặng như Cd, As, Pb, Hg có thể có mặt trong
quặng phôtphate phải được khống chế, do đó cần phải phân tích và thử nghiệm
trước khi quyết định sử dụng loại quặng nào làm nguyên liệu sản xuất thức ăn gia
súc.
14


Sản xuất phụ gia thức ăn gia súc từ quặng phôtphate Quặng phôtphate được
sử dụng phổ biến để sản xuất phân lân. Quy trình sản xuất các phụ gia phôtphate
cho thức ăn gia súc có nhiều điểm tương tự quy trình sản xuất phân hóa học. Mục
đích của cả 2 quy trình đều là chuyển phôtpho ở dạng không hấp thụ được cho cây
trồng (hoặc gia súc) thành dạng hấp thụ được. Nhưng khi sản xuất phụ gia thức ăn
gia súc thì việc chuyển phôtpho sang dạng hấp thụ được có ý nghĩa quan trọng hơn
nhiều, ngoài ra những nguyên tố có hại cho sức khỏe gia súc (như flo) phải được
giảm xuống dưới mức cho phép.
Hai quy trình chính được áp dụng để sản xuất phụ gia phôtphate cho thức ăn
gia súc là:
- Sản xuất phôtphate đã tách flo (DFP).

- Sản xuất mônôcanxi phôtphate (MCP) và đicanxi phôtphate (DCP)
Quá trình sản xuất phôtphate tách flo gồm các bước chính sau: Việc tách flo
được thực hiện bằng phương pháp nung ở nhiệt độ cao. Quá trình này cũng chuyển
hóa các thành phần phôtpho ở dạng gia súc không hấp thụ được thành dạng tan
trong axit xitric và amoni xitrat, là dạng có thể được hấp thụ sinh học. Sản phẩm sau
khi nung được làm lạnh và sàng để thu được cỡ hạt theo yêu cầu, sau đó được đóng
bao.
Quá trình sản xuất MCP và DCP gồm các bước chính sau: Ở các nhà máy cỡ
nhỏ và vừa, người ta có thể sử dụng axit H 3PO4 được sản xuất từ các loại quặng
phôtphate khác nhau mà vẫn đảm bảo hàm lượng flo còn lại ở mức quy định. Còn ở
các nhà nláy cỡ lớn (trên 40 tấn/giờ) thì người ta áp dụng quy trình tách liên tục.
Axit H3PO4 của chính quá trình (đã tách flo) được cho tác dụng với vôi
nghiền trong máy nhào liên tục. Bán sản phẩm được sấy khô, sàng và đóng bao. Các
phần hạt quá mịn hoặc to được quay vòng trở lại.

15


2.3. Vai trò sinh học
Phốtpho là nguyên tố quan trọng trong mọi dạng hình sự sống đã biết.
Phốtpho vô cơ trong dạng phốtphat PO4-3 đóng một vai trò quan trọng trong các
phân tử sinh học như ADN và ARN trong đó nó tạo thành một phần của phần cấu
trúc cốt tủy của các phân tử này. Các tế bào sống cũng sử dụng phốtphat để vận
chuyển năng lượng tế bào thông qua ađênôsin triphốtphat (ATP). Gần như mọi tiến
trình trong tế bào có sử dụng năng lượng đều có nó trong dạng ATP. ATP cũng là
quan trọng trong phốtphat hóa, một dạng điều chỉnh quan trọng trong các tế bào.
Các phốtpholipit là thành phần cấu trúc chủ yếu của mọi màng tế bào. Các muối
phốtphat canxi được các động vật dùng để làm cứng xương của chúng. Trung bình
trong cơ thể người chứa khoảng gần 1 kg phốtpho, và khoảng ba phần tư số đó nằm
trong xương và răng dưới dạng apatit. Một người lớn ăn uống đầy đủ tiêu thụ và bài

tiết ra khoảng 1-3 g phốtpho trong ngày trong dạng phốtphat. Theo thuật ngữ sinh
thái học, phốtpho thường được coi là chất dinh dưỡng giới hạn trong nhiều môi
trường, tức là khả năng có sẵn của phốtpho điều chỉnh tốc độ tăng trưởng của nhiều
sinh vật. Trong các hệ sinh thái sự dư thừa phốtpho có thể là một vấn đề, đặc biệt là
trong các hệ thủy sinh thái, xem thêm sự dinh dưỡng tốt và bùng nổ tảo.
3. NGUYÊN LÝ, PHƯƠNG PHÁP XÂM NHẬP VÀO CƠ THỂ SỐNG
Photpho trắng:
Phospho trắng khi đi vào cơ thể con người qua đường hô hấp, khi hít phải không khí
có chứa độc chất Phospho trắng. Độc chất đi vào phổi, và sau đó có thể đi vào máu.
Phospho trắng còn đi vào cơ thể người qua đường tiêu hóa qua việc ăn uống thức
ăn, thức uống có chứa phospho trắng. Ngoài ra Phospho trắng còn đi vào cơ thể
người qua tiếp xúc qua da. Cho đến nay người ta vẫn chưa biết rõ liệu Phospho có
bị chuyển hóa thành các hợp chất khác khi đi vào trong máu của con người hay
không. Hầu hết lượng Phospho trắng khi vào trong cơ thể người thì được đào thải
qua nước tiểu và phân sau một vài ngày.

16


Không có lượng thông tin về việc hấp thụ, phân bố, chuyển hóa và đào thải của P
trắng khi đi vào cơ thể qua đường tiếp xúc qua da, đường hô hấp và đường tiêu hóa.
Tất cả những nghiên cứu này đều được thử nghiệm trên động vật.
Gan bị phá hủy nhanh chóng. 4 giờ sau khi tiếp nhận một liều lượng đơn của P
trắng, một lượng mỡ nhỏ được chuyển hóa trong hepatocytes , trước 12 giờ lượng
mỡ chuyển hóa tăng lên. Việc tiếp xúc với P trắng làm cho nội chất bị phá hủy và
gây nên sự không nạp polyribosomes. Và sự phá hủy này gây nên sự suy giảm trong
việc tổng hợp protein, đặc biệt, điều này dẫn đến sự suy giảm trong việc tổng hợp
phần apoliprotein của các lipoprotein có mật độ rất thấp, cần thiết cho việc chuyển
hóa các triglyceride.
4. TÁC ĐỘNG CỦA PHỐTPHO VÀ CÁC HỢP CHẤT PHỐTPHO KHÁC

ĐỐI VỚI CƠ THỂ SỐNG
4.1. Độc tính của phốtpho đối với con người
4.1.1. Nhiễm độc cấp tính
4.1.1.1. Tác dụng cục bộ
Do va chạm với P gây bỏng, vết thương lâu lành.
Hóa chất P kích ứng mạnh da, mắt và đường hô hấp (cảm giác bỏng, ho)
Hít phải nồng độ cao của P trong không khi gây viêm phế quản, có thể phù
phổi.
4.1.1.2. Tác dụng toàn thân
Nuốt phải P gây ra nhiễm độc toàn thân. Nguyên nhân có thể do tai nạn,
nhầm lẫn, tự tử. Hậu quả là tổn thương gan, thận, cơ tim, tiểu động mạch…, có thể
tử vong.
Người ta phân biệt 2 giai đoạn biểu hiện nhiễm độc khi nuốt phải P
(R.Lauwerys)

17


- Nuốt phải P sau ½ giờ xảy ra các triệu chứng kích ứng dạ dày – ruột rất
nghiêm trọng. Tử vong xảy ra do suy tim – mạch.
- Giai đoạn đầu kéo dài khoảng 24 giờ, có thể tiếp theo một giai đoạn tiềm
tàng kéo dài từ vài giờ đến vài ngày.
- Giai đoạn tiếp theo xuất hiện đau bụng dưới kèm theo buồn nôn, nôn, nôn
ra máu, giảm niệu, lẫn tâm thần, co giật, hôn mê và tử vong.
Mổ tử thi phát hiện các tổn thương nghiêm trọng của gan, tim, thận. Trong
trường hợp sống sót có thể bị xơ gan. Trong phòng tối thấy phát quang các chất
trong dạ dày, phân, nước tiểu, … là đặc trưng nhiễm độc phôtpho trắng.
Các triệu chứng trên hiếm gặp trong môi trường công nghiệp tiếp xúc với
phôtpho trắng.
4.1.2. Nhiễm độc mãn tính

Hít thở lâu dài P trắng trong không khi môi trường lao động dẫn đến tác hại
hệ thống xương, hoại tử các xương hàm; khí tiêu, đau bụng dưới; suy mòn; chứng
vàng da; bệnh gan và thận; tổn thương gan dẫn đến viêm gan nhiễm độc.
Giảm đường huyết nghiêm trọng
Các biến đổi điện tâm đồ do viêm cơ tim
Rối loạn chất điện giải.
Bệnh ảnh hưởng đến răng; bệnh tiến triển làm hàm sưng lên, đau, mất răng,
xoang tạo thành các ổ hoại tử ở hàm…
4.2. Tác hại của phốtpho trắng.
Nguyên tố P lần đầu tiên được chiết xuất từ xương động vật, chủ yếu làm
nguyên liệu chế tạo diêm. Đầu thế kỷ 19, nhu cầu đòi hỏi diêm rất lớn, nên sản xuất
phát triển mạnh. Chẳng bao lâu sau, bệnh nhiễm độc P xuất hiện ở công nhân làm
diêm và các trường hợp đầu tiên đã được nhận biết vào năm 1845 khi công nhân sản
18


xuất bị hoại tử xương hàm. Bệnh nghiêm trọng và làm biến dạng khuôn mặt, gây tử
vong đến 20% trường hợp bệnh trong thế kỷ 19 và người ta sớm nhận ra rồi tìm các
biện pháp làm giảm thiệt hại. Điều đó có thể thực hiện khi tìm ra chất thay thế P
trắng bằng P đỏ và chất tương đối an toàn là phôtpho sesquisunfua (P 4S3). Công ước
Berne năm 1906 quy định các quốc gia tham gia công ước không được chế tạo và
nhập khẩu diêm làm từ P trắng. Nhưng mối nguy hiểm do P trắng ở một số nước
vẫn còn tiếp tục do việc dùng P trắng trong công nghiệp chất nổ đang phát triển.
Đây là nguyên tố có độc tính với 50 mg là liều trung bình gây chết người
(phốtpho trắng nói chung được coi là dạng độc hại của phốtpho trong khi phốtphat
và orthophốtphat lại là các chất dinh dưỡng thiết yếu). Thù hình phốtpho trắng cần
được bảo quản dưới dạng ngâm nước do nó có độ hoạt động hóa học rất cao với ôxy
trong khí quyển và gây ra nguy hiểm cháy và thao tác với nó cần được thực hiện
bằng kẹp chuyên dụng do việc tiếp xúc trực tiếp với da có thể sinh ra các vết bỏng
nghiêm trọng. Ngộ độc mãn tính phốtpho trắng đối với các công nhân không được

trang bị bảo hộ lao động tốt dẫn đến chứng chết hoại xương hàm. Nuốt phải
phốtpho trắng có thể sinh ra tình trạng mà trong y tế gọi là "hội chứng tiêu chảy
khói". Các hợp chất hữu cơ của phốtpho tạo ra một lớp lớn các chất, một số trong
đó là cực kỳ độc. Các este florophốtphat thuộc về số các chất độc thần kinh có hiệu
lực mạnh nhất mà người ta đã biết. Một loạt các hợp chất hữu cơ chứa phốtpho
được sử dụng bằng độc tính của chúng để làm các thuốc trừ sâu, thuốc diệt cỏ,
thuốc diệt nấm v.v. Phần lớn các phốtphat vô cơ là tương đối không độc và là các
chất dinh dưỡng thiết yếu.
Khi phốtpho trắng bị đưa ra ánh sáng Mặt Trời hay bị đốt nóng thành dạng
hơi ở 250 °C thì nó chuyển thành dạng phốtpho đỏ, và nó không tự cháy trong
không khí, do vậy nó không nguy hiểm như phốtpho trắng. Tuy nhiên, việc tiếp xúc
với nó vẫn cần sự thận trọng do nó cũng có thể chuyển thành dạng phốtpho trắng
trong một khoảng nhiệt độ nhất định và nó cũng tỏa ra khói có độc tính cao chứa
các ôxít phốtpho khi bị đốt nóng.

19


Ngày nay, nguy cơ tác hại sức khỏe từ P trắng vẫn còn tiềm ẩn đối với những
người làm việc có liên quan đến chất độc này.
4.3. Tác hại của một số hợp chất phốtpho khác.
- Phôtpho đỏ: Trong quá trình sử dụng P đỏ người ta thấy nó gây ra một số
tác hại sức khỏe, nguyên nhân là do trong P đỏ có lẫn P trắng, được xem là tạp chất
ô nhiễm.
- Phôtphin (PH3): Là chất khí không màu, tinh khiết không mùi , rất độc, tác
dụng lên hệ thần kinh trung ương gây hôn mê. Gây kích ứng phần da hở, niêm mạc
mắt, đường hô hấp, gây xuất huyết ở phổi.
- Axit Phôtphoric (H3PO4): Là một chất lỏng, trong sánh, tan trong nước và
cồn, là một axit tương đối mạnh, được dùng nhiều trong công nghiệp phân bón
superphôtphate. Nó được dùng để làm sạch bề mặt kim loại trước khi sơn, nếu có

lẫn tạp chất có thể sinh ra hiđrô, từ đó có thể tạo ra một khí cực độc là PH 3… Nếu bị
axit bắn vào da hoặc mắt thì ngay tức khắc phải rửa với nhiều nước tại nguồn gần
nhất trước khi đưa nạn nhân đi cấp cứu.
- Phôtpho pentaoxit (P2O5): Là một bột trắng, chảy ra trong không khí, tan
trong H2SO4, phân hủy mạnh mẽ trong nước. Nó có tác dụng ăn mòn đối với mắt,
niêm mạc, da. Hít phải hơi phôtpho pentaoxit có thể bị phù phổi.
- Phôtpho pentaclorua (PCl5): Là một khối kết tinh, bốc khói, mù hăng cay,
khó ngửi. Phôtpho pentaclorua tiếp xúc với không khí tạo ra khói ăn mòn, rất nguy
hiểm với mắt, niêm mạc và da. Hít thở phải khói có thể gây phù phổi. Khói tiếp xúc
với da cũng làm bỏng da.
- Phôtpho oxiclorua (POCl3): Còn gọi là phôtphoryl clorua, là chất lỏng
màu vàng nhạt, mùi khó ngửi. Tính chất của nó nguy hiểm như phôtpho pentaclorua

20


- Phôtpho triclorua (PCl3): Là chất lỏng không màu, bốc khói, tan trong
dung môi hữu cơ. Nó phân hủy trong nước, giải phóng nhiều nhiệt. Tính chất nguy
hiểm như PCl5 nên khi tiếp xúc phải rất thận trọng dự phòng.
- Phôtpho sesquisunfua (P4S3): Là chất kết tinh màu vàng, tan trong nước
lạnh, phân hủy trong nước nóng, tan trong một số dung môi hữu cơ. Tuy là chất
tương đối ít độc, nhưng hít phải hơi của P4S3 cũng gây kích ứng các niêm mạc.
5. BIỆN PHÁP PHÒNG NGỪA VÀ ỨNG CỨU KHI NHIỂM ĐỘC
Một số biện pháp chung trong việc phòng ngừa nhiễm độc:
- Việc nhiễm độc bởi hợp chất này có thể được ngăn chặn nếu có những ghi
chú cụ thể về phương pháp sử dụng an toàn và nếu mọi người đều nhận thức được
mức độ độc hại của nó. Phải tránh tất cả những sự tiếp xúc trực tiếp với da và phải
đeo găng tay cao su tự nhiên khi tiếp xúc với độc chất.
- Nếu bất cẩn bị chất độc rơi trên da thì phải nhanh chóng rửa thật kỹ bằng
nhiều nước và xà phòng.

- Những công nhân làm việc trong môi trường có độc chất phải được cung
cấp áo quần bao phủ kín và được hấp ủi sạch sẽ. Mỗi ngày phải thay quần áo sạch,
ngay cả tất và đồ lót. Thêm vào đó, công nhân làm việc trong môi trường độc hại
cần có áo quần bảo hộ đầy đủ. Việc hít phải không khí độc hại có thể được ngăn
chặn bởi mặt nạ phòng chống khí độc khi làm việc trong môi trường độc hại. Sau
mỗi ngày làm việc, các công nhân cần phải tắm rửa kỹ bằng xà phòng và nước.
Cũng cần phải tránh sử dụng thức ăn và thuốc lá nhiễm độc.
- Một phương pháp an toàn khác đó là tránh việc tiếp xúc lâu với độc chất.
Điều này có thể thực hiện được bằng cách hoán đổi vị trí của các công nhân sau một
thời gian ngắn làm việc ở những vị trí nguy hiểm.
Cách chữa trị cho việc nhiễm độc:
Phần này mô tả việc ứng dụng y học và những nghiên cứu liên quan đến
phương pháp giảm thiểu tác động của độc chất Photpho trắng. P trắng: 2 giờ đầu
21


tiên của việc nhiễm độc Photpho trắng hay các hợp chất của Photpho trắng qua
đường tiêu hóa vẫn còn là vấn đề tranh cãi. Tỉ lệ tử vong gia tăng nhanh chóng nếu
sự súc rửa đường ruột không được thực hiện trong vòng 2-3 giờ sau khi nuốt phải
độc chất này. Mặc dầu việc sử dụng thuốc kích thích nôn mửa đôi khi bị cấm áp
dụng bởi vì Photpho trắng có thể phá hủy dần thực quản và miệng, một nghiên cứu
trong 51 trường hợp nuốt phải photpho trắng cho thấy rằng việc nôn mửa trong 1
giờ về căn bản dường như gia tăng khả năng sống sót, và một tỉ lệ 80% tử vong đã
được tìm thấy ở giữa những cá thể không hề nôn mửa. Củng cố cho một số liệu trên
động vật cho thấy rằng photpho trắng ở trong dầu khoáng thì được hấp thụ trên
chuột đực trong vòng 15’ nuốt phải độc chất, và trong 2-3 giờ, 82-87% liều lượng
đó đã xâm nhập vào các cơ quan nội tạng và các mạch máu. Những dung dịch súc
rửa khác nhau đã được đề nghị sử dụng, gồm có dầu khoáng, dung dịch muối và
dung dịch đồng sulfate loãng. Dung dịch đồng sulfate đã được đề nghị sử dụng vì
khả năng gây nôn mửa, cũng như khả năng tạo thành phức chất trơ với photpho và

làm giảm đi tác hại của photpho trong cơ thể. Khi bị phơi nhiễm phốtpho, trong quá
khứ người ta đề nghị rửa bằng dung dịch chứa 2% sulfat đồng CuSO4 để tạo ra một
hợp chất không độc có thể rửa sạch. Tuy nhiên, theo báo cáo của Hải quân Mỹ gần
đây thì "...sulfat đồng có độc tính và việc sử dụng nó sẽ được dừng lại. Sulfat đồng
có thể gây độc cho thận và não cũng như phá hủy hồng cầu trong mạch máu."
Đối với những sự tiếp xúc qua da có thể bị cản trở bởi dung dịch đồng
sulfate loãng do khả năng khử hoạt tính tạm thời của photpho trắng cho đến khi tạo
thành phức chất photphorus đồng dễ dàng bị loại bỏ bằng cách rửa sạch. Tuy nhiên
việc sử dụng dung dịch đồng sulfate cũng đã bị cấm do tính độc của nó như là một
cơ chế tán huyết mạnh. Trên thực tế, nước chỉ là phương pháp rửa trôi hiệu quả
trong việc ngăn chặn sự tử vong trong một trường hợp nghiên cứu được báo cáo lại.
Dung dịch đồng sulfate trong dầu hoặc glycerol thì được đề nghị như là một dầu
khử hoạt tính của Photpho. Nghiên cứu này đã được thử nghiệm thành công trên
động vật. Dung dịch dầu cũng có khả năng khử đi hoạt tính của Photpho rắn và
photpho hòa tan trong Carbon sulfua hay benzen. Mặt khác, bạc nitrat cũng được đề
22


nghị thay thế đồng sulfate, và đã được áp dụng thành công trong 13 trường hợp
nhiễm độc photpho trắng. Có ý kiến cho rằng các loại dầu mỡ bôi trơn ngăn chặn
khu vực bị phốt pho trắng đốt cháy, vì chúng có thể hòa tan trong photpho trắng và
giúp nó xâm nhập vào vết thương. Một ngoại lệ rõ ràng cho điều này là đề xuất từ
thực nghiệm nghiên cứu ở động vật bị bỏng phốt pho trắng và được điều trị với giải
pháp phốt pho dầu.
Các giải pháp dầu-phốt pho là rất hiệu quả trong việc khử hoạt tính chất phốt
pho trắng. Để giới hạn các vết bỏng phốt pho trắng, có thể rửa bằng dung dịch của
đồng sunfat pha loãng hoặc natri bicarbonate được chỉ định. Việc thoa chất lỏng
petrolatum lên khu vực bị ảnh hưởng của độc chất cũng đã được đề xuất. Dùng kẹp
để loại bỏ các phần tử còn sót lại của photpho, sau đó rửa sạch vết thương lại một
lần nữa vì những phần tử photpho còn lại có thể làm cháy lại vết thương một khi

vùng vết thương khô đi.
Các phương pháp điều trị thông thường cho việc nhiễm độc do mắt tiếp xúc
với khói photpho trắng gồm có holocaine và epinephrine thuốc mỡ, long não và
epinephrine, hoặc epinephrine. Tất cả những phương pháp này đều đã được dùng để
điều trị thành công đối với việc tiếp xúc qua mắt, nhưng ảnh hưởng của chúng trên
sự hấp thụ qua vùng mắt thì chưa được biết
Đối với khói phốt pho trắng: Không có thông tin về phương pháp để làm
giảm ảnh hưởng của độc chất sau khi nhiễm độc cấp tính với khói phốt pho trắng.

PHẦN II: ĐỘC HỌC NGUYÊN TỐ SELEN
1. LỜI NÓI ĐẦU
Selen được Jons Jakob Berzelius phát hiện năm 1817, và ông nhận thấy nguyên
tố này gắn liền với Telua (đặt tên theo Trái Đất) nên Selen theo tiếng Hy Lạp có
nghĩa là Mặt Trăng.

23


Sự tăng trưởng trong nhu cầu tiêu thụ selen theo dòng lịch sử là do sự phát
triển dần dần của các sử dụng mới, bao gồm các ứng dụng trong pha trộn cao su, tạo
hợp kim thép và các bộ lọc (nắn dòng) điện dùng selen. Vào năm 1970, selen trong
các bộ lọc điện đã được thay thế phần lớn bằng silic và việc sử dụng nó như là chất
quang dẫn trong các máy photocopy đã trở thành ứng dụng hàng đầu của nó. Trong
thập niên 1980, ứng dụng chất quang dẫn bị suy giảm (mặc dù nó vẫn còn ở quy mô
lớn) do ngày càng nhiều máy photocopy sử dụng các chất quang dẫn hữu cơ được
sản xuất ra. Hiện nay, sử dụng lớn nhất của selen trên toàn thế giới là trong sản xuất
thủy tinh, tiếp theo là các sử dụng trong hóa chất và chất nhuộm. Sử dụng trong lĩnh
vực điện tử, mặc dù còn một số ứng dụng tiếp diễn, nhưng vẫn tiếp tục suy giảm.
Năm 1996, nghiên cứu hiện còn tiếp diễn chỉ ra mối tương quan thực giữa
nhu cầu bổ sung selen và sự ngăn ngừa ung thư ở người, nhưng ứng dụng trực tiếp

đại trà của phát hiện quan trọng này cũng không bổ sung một cách đáng kể vào nhu
cầu selen do người ta chỉ dùng các liều nhỏ. Vào cuối thập niên 1990, việc sử dụng
selen (thường cùng với bitmut) như là chất bổ sung vào công nghệ hàn chì cho các
dạng đồng thau để đạt được các tiêu chuẩn môi trường không chứa chì đã trở thành
quan trọng. Hiện tại, tổng sản lượng selen toàn thế giới vẫn tiếp tục tăng một cách
khiêm tốn.
Trong công nghiệp Selen được ứng dụng rộng rãi trong pha trộn cao su, tạo hợp
kim thép, trong sản xuất thủy tinh, trong hóa chất và dùng làm thuốc nhuộm….
Trong đời sống hàng ngày Selen được xem là nguyên tố thiết yếu, có mặt trong thực
phẩm. Selen chính là coenzym của glutathion peroxydase, là một chất chống ôxy
hóa, giữ vai trò chủ chốt bảo vệ cơ thể chống lại tác hại của các gốc tự do, chống
lão hóa. Hàng ngày cơ thể chúng ta cần khoảng 0,05 - 0,10mg Selen, nó được hấp
thu ở ruột non và thải trừ qua phân, nước tiểu, mồ hôi. Selen có trong thành phần
của iodothyronin deiodinase có liên quan đến tổng hợp hormon triiodothyronin (T3)
từ thyroxin (T4) là chất có tác dụng hoạt hóa hormon tuyến giáp. Selen còn có tác
dụng làm giảm độc tính của các kim loại nặng, vì Selen kết hợp với các kim loại

24


như thủy ngân, chì, asen, cadmium,... cùng với một loại protein đặc biệt là
metalloprotein làm mất tác dụng của các kim loại độc và tăng cường quá trình đào
thải chúng ra khỏi cơ thể.
Vì những ảnh hưởng và vai trò quan trọng của nó tới sự sống nên Selen ngày
càng được quan tâm nhiều hơn.
2. TỔNG QUAN VỀ SELEN
2.1. Trạng thái tự nhiên và tính chất của Selen
2.1.1. Trạng thái tự nhiên
Trữ lượng Selen trong vỏ Trái đất khoảng 10 -5 %. Trong thiên nhiên, Selen
thường tồn tại cùng với các kim loại như Cu, Pb, Hg, Ag, Au. Những khoáng vật

riêng của Selen rất ít gặp mà thường ở lẫn với những khoáng vật của lưu huỳnh.
Selen ở dạng tinh khiết là những tinh thể kim loại màu xám hoặc màu đen,
thường được gọi là bụi Selen hay Selen nguyên tố. Bụi Selen được tạo ra trong quá
trình tinh chế đồng. Selen nguyên tố không tồn tại trong môi trường, nó thường kết
hợp với các chất khác. Phần lớn, Selen trong đất thường kết hợp với các khoáng của
bạc, đồng, chì và niken. Selen cũng kết hợp với oxi tạo thành một số tinh thể không
màu. Một vài hợp chất của Selen tồn tại ở trạng thái khí.
Ngoài ra, Selen có mặt trong tự nhiên ở một số dạng hợp chất vô cơ, như
Selenua, Selenat và Selenit. Trong đất Selen thường xuất hiện ở các dạng hòa tan
như Selenat (tương tự như Sunfat) và bị thẩm thấu rất dễ dàng vào các con sông do
nước chảy.
Trong các hợp chất sinh học, Selen tồn tại ở các dạng hợp chất hữu cơ như
dymetyl selenua, selenomethionin, methylselenocystein và selenocystein. Trong các
hợp chất này thì Selen có vai trò tương tự như nguyên tố lưu huỳnh.
Selen được sản xuất phổ biến nhất từ Selenua hoặc trong nhiều loại quặng
sunfat, như từ các khoáng vật của đồng, bạc hay chì. Nó thu được dưới dạng phụ

25