Metodă optoelectronică de spectrometrie de absorbție [622210]

Universitatea “ Politehnica ” din București
Facultatea de Electronică, Telecomunicații și Tehnologia Informației

Metodă optoelectronică de spectrometrie de absorbție
atomică cu atomizare în cuptor de grafit pentru
determinarea seleniului din produse biolog ice

Lucrare de disertație
prezentată ca cerință parțială pentru obținerea titlului de
Master în domeniul Inginerie electronică și telecomunicații
programul de studii de masterat Optoelectronică

Conducători științifici Absolv ent
CS I. Dr. Inginer Mihai Ionică Ing. Mihaela -Alexandra Gațu
Prof. Dr. Ing. Paul Șchiopu

Cuprins

Introducere ………………………….. ………………………….. …………………………. 13
1. Seleniul – caracterizarea seleniului ca element chimic, proprietăți fizice
și chimice, efecte asupra mediului și a organismelor vii …………………….. 15
1.1. Caracterizarea seleniului ………………………….. ………………………. 15
1.2. Proprietăți fizice și chimice ale seleniului ………………………….. .. 15
1.3. Efectele seleniului asupra mediului ………………………….. ………… 16
1.4. Efectele seleniului asupra organismului uman ………………………. 19
2. Metode analitice de determinare a seleniului ………………………….. ……. 23
2.1. Probele ………………………….. ………………………….. …………………….. 23
2.2. Detecția și măsurarea seleniului ………………………….. ……………….. 23
3. Spectrometri a de absorbție atomică ………………………….. ………………… 27
3.1. Principiul spectrometriei de absorbție atomică ………………………… 27
3.2. Sistemul de spectrometrie de absorbție atomică cu atomizare în
cuptor de grafit – Varian ………………………….. ………………………….. …… 37
3.3. Calibrarea metodei ………………………….. ………………………….. …….. 44
3.4. Controlul de calitate al rez ultatelor ………………………….. …………… 45
4. Material și metodă ………………………….. ………………………….. …………… 47
5. Rezultate și discuții ………………………….. ………………………….. ………….. 55
Concluzii ………………………….. ………………………….. ………………………….. . 67
Bibliografie ………………………….. ………………………….. ………………………… 69

Lista figurilor
Figura 3.1. Schema bloc a spectrometrului de absorbție atomică – AAS
Figura 3.2. Schema optică a spectrometrului de absorbție atomică – AAS
Figura 3.3. Schema bloc a unui dispozitiv de atomizare în flacăr ă
Figura 3.4. Arzător cuplat la nebulizator
Figura 3.4. Schema bloc a sistemului de atomizare în cuptor de grafit
Figura 3.5. Sistemul de spectrometrie de absorbție atomică Varian
Figura 3.6. Schema bloc a spectrometrului de absorbție atomică cu atomiz are în cuptor de grafit –
Varian
Figura 3.7. PSD – Dispenser automat de probe
Figura 3.8. Schema bloc a dispenserului automat de probe
Figura 4.1. Pregătirea probelor
Figura 4.2. Metoda de lucru a spectrometrului de absorbție atomică AAS -880 Varian
Figu ra 4.3. Metoda de lucru a spectrometrului de absorbție atomică AAS -880 Varian
Figura 4.4. Metoda de lucru a spectrometrului de absorbție atomică AAS -880 Varian
Figura 4.5. Metoda de lucru a spectrometrului de absorbție atomică AAS -880 Varian
Figura 4.6. Metoda de lucru a spectrometrului de absorbție atomică AAS -880 Varian
Figura 4.7. Metoda de lucru a spectrometrului de absorbție atomică AAS -880 Varian
Figura 5.1. Semnalul obținut în urma eliminării absorbanței neatomice
Figura 5.2. Semnalul obținut far ă eliminarea absorbanței neatomice
Figura 5.3. Semnalul obținut în urma eliminării absorbanței neatomice
Figura 5.4. Curba de calibrare a seleniului – Standard 2: 150
Figura 5.5. Curba de calibrare a seleniului – Standard 3: 300
Figura 5.6. Cantitatea de s eleniu pentru copiii de sex bărbătesc
Figura 5.7. Cantitatea de sele niu pentru copiii de sex femeiesc
Figura 5.8. Evoluția concentrației de seleniu pe parcursul extragerii lichidului de dializă
Figura 5.9. Concentrația seleniului în sânge înaintea și după extragerea lichidului de dializă

Lista tabelelor
Tabelul 4.1. Metoda de lucru a spectrometrului de absorbție atomică AAS -880 Varian – urină
Tabelul 4.2. Metoda de lucru a spectrometrului de absorbție atomică AAS -880 Varian – sânge
Tabelul 4.3. Meto da de lucru a atomizorului cu cuptor de grafit GTA -100 Varian
Tabelul 5.1. Concentrații de seleniu

Acronime
AAS – Atomic absorption spectroscopy (spectroscopie de absorbție atomică)
EKG – Electrocardiogramă
FA-AAS – Spectr ometrie de absorbție atomică cu atomizare în flacără
GC – Gas chromatography (cromatografia de gaze)
GLC – Gas-liquid chromatography (cromatografia gaz -lichid)
GTA -AAS – Spectr ometrie de absorbție atomică cu atomizarea în cuptor de grafit
ICP – Inductively coupled p lasma (plasmă cuplată inductiv)
ICP-AES – Inductively coupled plasma -atomic emission spectroscopy (spectroscopie atomică de
emisie cu plasmă cuplată inductive)
ICP-MS – Inductively coupled plasma -mass spectrometry (spectrometrie de masă cu plasmă cuplată
inductiv)
LD – Lichid de dializă
MRL – Minimal risk level (nivel minim de risc)
NAA – Neutron activation analysis (analiza de activare cu neutron)
PSD – Dispenser automat de probe
RDA – Recommended Daily Allowance (doza zilnică recomandată)
TSH – Hormon des timulare tiroidiană
UV – Ultraviolet
VIS – Vizibil

13

Introducere

Seleniul este în mod natural o substanță în stare solidă. Este larg distribuit, dar este distribuit
neuniform în crusta Pământului. El se găsește de obicei în pietre ș i în sol.
Seleniul este foarte important pentru organism. În cantități mici are efect benefic asupra sănătății,
fiind un puternic antioxidant. Se regăsește în pește, carne roșie, ouă, pui, ficat și usturoi.
Corpul omenesc este alcătuit din sisteme de orga ne, organe, țesuturi, celule, în care se găsesc
substanțe chimice care păzesc organismul de diferiți factori (exogeni sau endogeni).
Pe măsură ce comunitatea științifică observă acțiunea seleniului, se constată formidabila sa
importanță în realizarea funcț iilor vitale ale organismului. Seleniul este prezent în toate țesuturile
corpului, dar are concentrația cea mai mare in rinichi, ficat, splină, pancreas.
În continuare, în această lucrare se va studia seleniul ca și element chimic și se va determina
conce ntrația acestuia în probe biologice (sânge și urină), recoltate de la subiecți din București cu
ajutorul metodei care va fi dezvoltată în lucrare.
Se va face o caracterizare a metodelor analitice de determinare a seleniului: cromatografia
de lichide, spec trometria de absorbție atomică, plasma cuplată inductiv și plasma cuplată inductiv
cuplată cu spectrometria de masă.
Se va descrie metoda dezvoltată în cadrul Laboratorului de Toxicologie al Secției ATI -II-
Toxicologie Clinică a Spitalului Clinic de Urge nță București, după care, se vor preleva probe
biologice de la un eșantion de persoane, din care se va determina concentrația de seleniu pe baza
metodei dezvoltate.
Se vor centraliza și se vor compara rezultatele obținute cu valorile normale date în liter atura
de specialitate.
Se vor trage concluziile privind particularitățile metodei optoelectronice de spectrometrie de
absorbție atomică cu atomizare în cuptor de grafit pentru determinarea seleniului din produse
biologice și a rezultatelor obținute în urm a aplicării acesteia.

14

15

1. Seleniul – caracterizarea seleniului ca element chimic, proprietăți
fizice și chimice, efecte asupra mediului și a organismelor vii

1.1. Caracterizarea seleniului

În mod natural seleniul este o substa nță solidă. Acesta este larg distribuit, dar este inegal
distribuit in crusta Pământului. Acesta este de obicei găsit în roci și în sol. Seleniul, în forma sa pură
de culoarea gri metalic, până la cristale hexagonale negre, este adesea denumit seleniu elem entar
sau praf de seleniu.
Cu toate acestea, în mediul înconjurător, seleniul nu este găsit în această formă pură. El este
de obicei combinat cu alte substanțe. O mare parte din seleniul din roci este combinat cu minerale
sulfuroare sau cu minerale de arg int, cupru, plumb și nichel.
În mediul înconjurător seleniul se combină cu oxigenul pentru a forma mai multe substanțe.
Cele mai frecvente sunt selenitul de sodiu și selenatul de sodiu. Selenitul de sodiu pur și selenatul
de sodiu pur sunt cristale albe s au lipsite de culoare. Sulfura de seleniu este o pulbere insolubilă, de
culoare luminoasă roșu -gălbui, și este utilizată în șampoane anti -mătreață. Când este utilizată în
șampoane anti -mătreață, este cunoascută sub denumirea comercială de Selsun Blue.
Unii compuși ai seleniului sunt gaze. Seleniura de hidrogen (de asemenea numit și hidrură
de seleniu), este un gaz incolor, cu miros dezagreabil. Cu toate că alte forme de seleniu se pot afla
în aer în stare gazoasă, seleniura de hidrogen este probabil singu rul compus gazos de seleniu care
nu ar putea creea probleme de sănătate. Seleniul este, de asemenea, utilizat pentru a prepara
medicamente și ca un supliment nutritiv pentru hrana păsărilor de curte și pentru animale. Dioxidul
de seleniu este un compus pro dus industrial care se dizolvă ușor în apă pentru a forma acid selenios
(***., 1996 )

1.2. Proprietăți fizice și chimice ale seleniului

Seleniul este un element non -metalic cu numărul atomic 34 și masa atomică de 78,96 ( Lide
D.R., 2000 ). Seleniul aparține G rupului 6 (Group VIA) din tabelul periodic, situat între sulf și telur,
și seamănă cu sulful, atât în diferitele sale forme cât și în compușii săi. Cei șase izotopi stabili de
seleniu sunt 74Se, 76Se, 77Se, 78Se, 80Se și 82Se. Acești izotopi apar în mod na tural cu abundențe
aproximative de 0.87, 9.02, 7.58, 23.52, 49.82 și 9.19% ( Hoffman J.E . & King M.G. , 1997 ).
Izotopii radioactivi artificiali de seleniu au fost, de asemenea, creați prin activare cu
neutroni. Izotopul emițător -gamma 75Se a fost utilizat î n aplicații de diagnostic de medicină
(Hoffman J.E. & King M.G. , 1997 ). Seleniul există în mai multe forme alotropice. Trei sunt în

16

general recunoscute, dar șase au fost revendicate ( Lide D.R., 2000 ). Forma stabilă la temperatura
camerei obișnuite este fo rma gri sau hexagonală, cu un punct de topire de 220,5șC ( Lide D.R.,
2000 ). Celelalte două forme importante sunt roșii (monoclinic), cu un punct de topire de 221șC și
seleniu amorf, care există în formele negru și roșu. Seleniul amorf negru este vitros și se formează
prin răcirea rapidă a seleniului lichid. Seleniul amorf roșu este coloidal și se formează în reacțiile de
reducere ( Hoffman J.E. & King M.G. , 1997 ). Stările importante de oxidare ale seleniului sunt -2,
0, 4 și 6.
Proprietățile chimice ale se leniului sunt similare cu cele ale sulfului. Seleniul se combină cu
metale și multe nemetale direct sau în soluție apoasă. Seleniurile se aseamănă cu sulfurile în
aparență, ca și compoziție și au aceleași proprietăți ( Hoffman J.E. & King M.G. , 1997 ).

1.3. Efectele seleniului asupra mediului

Deși seleniul apare în mod natural în mediul înconjurator, de asemenea, poate fi creat în
ambele moduri: natural și prin fabricație. Ca element (în forma sa simplă), seleniul nu poate fi creat
sau distrus. Cu toate aceste a, seleniul poate schimba forme în mediul înconjurător. Intemperiile de
roci în sol pot determina un nivel scăzut de seleniu în apă sau se poate întampla ca seleniul să fie
preluat de plante sau eliberat ca particule fine sub formă de praf în aer. Erupțiil e vulcanice sunt
suspectate de contribuție la cantitatea de seleniu din aer, iar solurile din zonele din jurul vulcanilor
conțin mai mult seleniu. Mai frecvent, seleniul intră în aer din cărbun sau ulei prin ardere. O mare
parte din seleniul din aer este a tașat de cenușa zburătoare. Seleniul elementar care poate fi prezent
în combustibilii fosili formează dioxid de seleniu atunci când este ars. Dioxidul de seleniu poate
forma apoi acid selenios cu apă sau transpirație ( ***., 1996 ).
Anhidrida de seleniu est e eliberată în timpul încălzirii din cupru, plumb și minereuri de zinc,
atunci când există seleniu în ele. Seleniura de hidrogen se descompune rapid în aer, pentru a forma
seleniu elementar și apă, eliminând astfel pericolul din acest compus pentru cei mai mulți oameni,
cu excepția celor care sunt expuși la locul de muncă.
Particulele purtate de aer de seleniu, cum ar fi cele din cenușă, se pot depune pe sol sau apa
de suprafață. Eliminarea seleniului în produse comerciale și a deșeurilor ar putea contrib ui, de
asemenea, la nivelul de seleniu în sol. Cu toate acestea, nu a fost măsurată cantitatea de seleniu
eliberată în sol din cenușă și depozitele de deșeuri periculoase. Forma și soarta seleniului în sol
depinde în mare măsură de aciditatea împrejurimilo r ș dei interacțiunea acestuia cu oxigenul.
Teoretic, fără oxigen prezent, seleniul profund din sol poate fi prezent ca seleniu elementar.
În absența oxigenului atunci când solul este acid, cantitatea de seleniu biologic disponibil trebuie să
fie scăzută.

17

Seleniul elementar, care nu se poate dizolva în apă și alte forme insolubile de seleniu sunt
mai puțin mobile și vor rămâne, de obicei, în sol, care prezintă un risc mai mic de expunere.
Procesele agricole sau industriale active pot crește cantitatea de seleniu biologic disponibil prin
scăderea acidității solului și creșterea oxigenului și a compușilor de seleniu solubili.
Compuși seleniului care se pot dizolva în apa sunt foarte mobili. De exemplu, selenatele și
selenitele sunt solubile în apă și mobi le, astfel încât există o șansă crescută de expunere la acestea.
Seleniul poate intra în apele de suprafață, în apele de drenaj de irigare.
Factorii care pot afecta modul în care se mișcă seleniul, rapiditatealui prin sol, sunt
temperatura, umiditata, ano timpul, concentrația de seleniu solubil în apă, conținutul de materie
organică și activitatea microbiologică.
Unele dovezi indică faptul că seleniul poate fi luat în țesuturi ale organismelor și, eventual,
creșterea concentrației în organismele acvatice e ste transmis mai departe la următorul nivel prin
intermediul lanțului alimentar. Concentrațiile de seleniu în organismele vii din apă a fost o
problemă, ca urmare a scurgerii de irigare în unele zone uscate din SUA.
Este important să ne amintim că acest c omportament al seleniului în mediu este în mare
măsură afectat de condițiile din jur și de modul în care interacționează cu alți compuși ( ***., 1996 ).
Cea mai mare proporție de seleniu eliberată în mediu ca urmare a activităților umane
reglementate este î n cenușa zburătoare de cărbune, care rezultă din arderea cărbunelui. Sursele de
emisii antropogene de seleniu atmosferic includ facilități de cărbune și de ardere de petrol, fabrici
de rafinare de seleniu, topirea metalelor de bază și fabrici de rafinare, exploatările miniere și frezat,
și producătorii de produse finale (de exemplu, unii producători de semiconductori).
Versiunile atmosferice naturale de seleniu rezultă din volatilizarea de seleniu de plante și
bacterii, precum și de activitatea vulcanică. O parte din seleniu este eliberat în apă prin canalizare a
apelor reziduale, scurgerile agricole și a apelor uzate industriale. Seleniul este eliberat în sol în
primul rând prin percolare și intemperii a materialului rocii -mamă, deși depunerile uscate și u mede
contribuie de asemenea la nivelul de seleniu din sol ( ***., 1996 ).

1.3.1. Aerul
Arderea cărbunelui și a altor combustibili fosili este principala sursă de compuși ai
seleniului din aer. În aer, seleniul elementar arde pentru a forma dioxid de seleniu; cu t oate acestea,
în timpul arderii combustibililor fosili, în esență tot dioxidul de seleniu produs trebuie redus la
seleniu elementar de dioxid de sulf care rezultă din arderea acestor materiale ( NAS, 1976a ).
Estimările privind cantitatea de seleniu elibera t în aer din arderea combustibililor fosili
variază. Emisiile anuale estimate de seleniu din aer din surse staționare în Statele Unite ale Americii
pentru 1969 -1971, 1978 și 1983 au fost 900, 1240 și 1560 de tone seleniu -an (EPA, 1974 ; Lee R.E.
Jr & Duffie ld F.V. , 1979 ).

18

Dulka și Risby (1976) au estimat cantități anuale de seleniu în aer din arderea
combustibililor fosili aproximativ egale cu 1000 de tone (Dulka J.J. & Risby T.H., 1976 ). Harr
(1978) a estimat că 1500 de tone de seleniu au fost eliberate a nual, cu versiuni suplimentare din
deșeuri industriale și municipale în valoare totală de 2700 de tone și 360 de tone. Cantitatea de
seleniu din aer este susceptibil ă de a crește pe măsură ce cantitatea de cărbune care este ars în viitor
crește ( Harr J.R., 1978 ).
Valoarea estimată a emisiilor de seleniu din topirea nemetalelor canadiene au fost 3,02 tone
în 1993 ( Skeaff J.M. & Dubreuil A.A., 1997 ). Incinerarea pneurilor din cauciuc, hârtie și deșeurile
municipale reprezintă o sursă suplimentară de seleniu atmosferic. Hashimoto ș. a. (1970) au raportat
concentrațiile de seleniu în anvelope de cauciuc ca fiind de 1.3 mg /kg. Șaptezeci de tipuri diferite de
hârtie au fost găsite conținând seleniu ( West D.W., 1967 ).
Cantitatea de seleniu ajunsă în aer prin al te surse nu este cunoscută. Acțiunea microbiană în
sol poate contribui, de asemenea, la cantitatea de seleniu din aer ( Fishbein L ., 1983 ). Gazul
vulcanic este suspectat de a fi sursă naturală majoră de seleniu atmosferic. Anumite plante
metabolizează compu și ai seleniului anorganic, seleniu volatil în formele de dimetil indiu ( Lewis
B.G., ș.a., 1971 ) și dimetil diselenid ( Evans C.S., ș.a., 1968 ). Animalele sunt, de asemenea,
capabile să elibereze seleniu în aerul expirat ( Schultz J . & Lewis H.E ., 1940 ).

1.3.2. Apa
Apele de suprafață pot primi seleniu din atmosferă prin depunere uscată și umedă, din apele
adiacente care pot conține seleniu, de la scurgerile de suprafață și de drenaj subteran. Stațiile de
epurare sunt o altă sursă de seleniu în apă.
Într-un studi u al evacuărilor directe de la rafinării de petrol din San Francisco Bay,
concentrația medie de seleniu a fost de 0.067 mg /l, cu o serie de .0066 -.156 mg /L (Barceloux D.G. ,
1999 ; Cutter G.A., 1989 ). Aproximativ 50 -76% din seleniul total din efluenții a fo st selenit.
Această proporție de selenit este mai mare decât cel găsit în sursele naturale din San Francisco Bay
(Cutter G.A., 1989 ). Aproximativ 150000 -460000 de tone de seleniu pe an sunt depozitate în
cenușă zburătoare de cărbune ( Andren A.W. & Klein D. H., 1975 ; Doran J.W., 1982 ). Seleniul din
iazurile de decantare a cenușii zburătoare și depozitele de deșeuri periculoase ar putea ajunge în
apele de suprafață prin scurgere sau ar putea ajunge în apa subterană prin leșiere.
Concentrațiile de 0.10 -0.25 m g/l într -un bazin de sedimentare de cenușă zburătoare de
cărbune din Carolina de Nord au fost raportate de Lemly (1985). Concentrații de seleniu ca 0.28
mg/l au fost raportate pentru canalizare brută, 0.045 mg /l pentru efluenți primari și 0.050 mg /l
pentru efluent secundar ( Baird R.B., ș.a., 1972 ). Seleniul s -a dovedit a fi eliberat în timpul
extracției de cărbune din cauza oxidării piritei purtătoare de seleniu ( Dreher G.B. & Finkelman
R.B., 1992 ).

19

1.3.3. Solul
Factorul principal care controlează concentrațiil e de seleniu în sol este conținutul de seleniu
al materialelor rocii mamă care eliberează seleniu prin intemperii ( NAS, 1976a ). Procesele de
degradare naturală sunt gândite pentru a elibera aproximativ 100000 -200000 de tone metrice de
seleniu pe an ( Andren A.W. & Klein D.H., 1975 ).
Depunerile atmosferice de seleniu contribuie la cantitatea de seleniu din sol. În trecut,
seleniul a fost folosit în produsele pesticide, și datorită stabilității sale în soluri și a contaminării
ulterioare a culturilor aliment are, utilizarea sa în produsele pesticide este acum limitată. Eliberarea
de seleniu în soluri din iazurile de decantare a cenușii zburătoare și din depozitele de deșeuri
periculoase nu a fost cuantificată. (***, 2003 ).

1.4. Efectele seleniului asupra organism ului uman

Seleniul este un micronutrient esențial pentru oameni și animale care se găsește constant în
mediu, fiind eliberat din surse naturale și antropice. Eliberarea principală de seleniu în mediu din
surse antropice este de la arderea cărbunelui.
Ca element esențial la oameni și animale, seleniul este o parte activă biologic dintr -un număr
de proteine importante, în special enzime implicate în mecanismele de apărare antioxidante,
metabolismul hormonilor tiroidieni și controlul reacțiilor redox intrac elulare. În funcție de nivelul
de admisie, seleniul poate avea efecte nutriționale sau toxice. Este puțin probabil să suferi de deficit
de seleniu. Deși consumul excesiv de seleniu poate provoca efecte adverse asupra sănătății, acestea
sunt în general obse rvate la doze mai mari de 5 ori mai mare decât doza recomandată (RDA).
RDA actuală de seleniu, stabilită de Consiliul de Alimentație și Nutriție Național de
Cercetare (Academia Națională de Științe), este de 55 μg /zi pentru adulți de sex feminin și mascul in
(aproximativ 0,8 μg /kg/zi).
Deși deficitul de seleniu nu este o problemă de sănătate din Statele Unite, a fost asociată cu
două boli endemice găsite în regiunile sărace în seleniu ale Chinei: o afecțiune cardiovasculară
cunoscută sub numele de boala Ke shan si o osteoartropatie numită boala Kashin -Beck. Boala
Keshan este o cardiomiopatie caracterizată prin mărirea cardiacă, modele de ECG anormale, șoc
cardiogen și insuficiență cardiacă congestivă, cu necroză multifocală a miocardului. Boala este
raportat ă în primul rând la copii și la femeile de vârstă fertilă și a fost tratată cu succes prin
suplimentarea cu seleniu. Cu toate acestea, o incidență scăzută a cazurilor care persistă după
suplimentarea cu seleniu sugerează că pot exista și alți factori care contribuie la apariția acesteia.
Dovezile pentru implicarea seleniului în boala Kashin -Beck este mai puțin clară decât pentru
implicarea sa în boala Keshan. Boala Kashin -Beck se caracterizează prin atrofie, degenerare și

20

necroza țesutului cartilaginos și apare mai ales la copii cu vârste cuprinse între 5 și 13 ani. De
asemenea, a fost tratată cu succes cu suplimente de seleniu.
Oamenii și animalele pot fi expuse la cantități crescute de seleniu, prin utilizarea de
suplimente alimentare care contin seleniu . Desi seleniu este un nutrient esențial, expunerea la
niveluri ridicate prin inhalare sau ingestie poate provoca efecte adverse asupra sănătății. Cele mai
multe dintre studiile privind efectele asupra sănătății implică expunerea la selenit, selenat și o f ormă
găsită în produsele alimentare (selenometionină).
Mai mulți factori trebuie luați în considerare atunci când se evaluează toxicitatea compușilor
de seleniu. Puritatea și gradul substanței de testat particular utilizată în testare sunt factori
importa nți. De exemplu, în studiile de compuși de sulfură de seleniu, cantitățile de mono și
disulfurile nu sunt de multe ori specificate de către autorii studiului. Solubilitatea și dimensiunea
particulelor de compuși ai seleniului poate influența, de asemenea, toxicitatea lor ( ***., 1996 ).

1.4.1. Nivelurile minime de risc
1.4.1.1. Inhalarea

Nivelurile minime de risc(MRL) au fost derivate pentru expunerea prin inhalare de seleniu
din cauza unor date cantitative insuficiente referitoare la ambele expuneri umane și animale. Datele
privind efectele asupra sănătății ale seleniului inhalat la om sunt disponibile din studiile personale
expuse profesional ( Clinton M. Jr., 1947 ; Glover Jr., 1970 ; Holness D.L ., ș.a., 1989; Kinnigkeit
G., 1962 ; Wilson H.M ., 1962 ).
Aceste studii suge rează că sistemul respirator este punctul final cel mai sensibil pentru
praful de seleniu inhalat, dar ele nu oferă măsurători cantitative ale nivelurilor de expunere și sunt
frecvent afectate de expuneri simultane la alte substanțe chimice.
Studiile pe a nimale de laborator susțin sistemul respirator ca obiectiv principal afectat de
toxicitatea seleniului ( Dudley H.C . & Miller J.W ., 1941 ; Hall R.H ., ș.a., 1951 ), dar datele
disponibile sunt pentru expunerile acute la concentrații mari de seleniu care au pro dus efecte grave
asupra sănătății, inclusiv moartea.

1.4.1.2. Expunerea orală
Nivelurile minime de risc au fost derivate pentru expunerea orală acută sau intermediară la
seleniu din cauza informațiilor insuficiente în ceea ce privește nivelurile de efect advers e de
sănătate la om și la animale experimentale.

21

Pentru expunerea acută, la studiile pe oameni nu există date cantitative. Unele studii pe
animale pe cale orală acută identifică cele mai scăzute niveluri de efecte adverse pentru modificări
ale greutății organelor, modificări de comportament și reducerea greutății corporale.
Informații privind efectele asupra sănătății pe o durată intermediară (15 -365 zile), expunerea
orală la seleniu a omului este disponibilă în principal pe o durată de 120 de zile de st udiu
experimental, pe oameni care au fost expuși la o dietă controlată de alimente sărace sau în mod
natural bogate în seleniu ( Hawkes W.C. & Turek P ., 2001 ; Hawkes W.C ., ș.a., 2001 ).
Unsprezece subiecți au fost hrăniți cu diete care asigură aportul de se leniu de 0,6 µg /kg/zi
timp de 21 zile (perioada de referință), urmat de 0,2 µg /kg/zi (6 subiecți) sau 4 µg /kg/zi (5 subiecți)
pentru următoarele 99 zile. Acesta a fost mai mult un studiu nutrițional decât un studiu toxicologic,
așa cum este indicat de nive lurile de admisie seleniu actuale (~ 0,8 µg Se /kg/zi) și au fost mult sub
limita superioară tolerabilă (~ 5,7 µg Se /kg/zi) recomandată de către Consiliul de Alimentație și
Nutriție ( ***, 2000 ).
Evaluările cuprinzătoare au fost efectuate și au inclus nivel urile serice ale hormonilor
tiroidieni (T3 și TSH) și ale hormonilor de reproducere (testosteron, hormon, hormonul luteinizant,
prolactina, estradiol si progesteron foliculo -stimulant), indicii de calitate ai spermei (număr și
concentrație, motilitate, pro gresie, viteză și morfologie) și punctele finale imunologice (inclusiv
nivelurile serice de imunoglobuline a numărului de limfocite și fenotipuri, răspunsul proliferativ al
limfocitelor la stimularea mitogenică și vaccinurile gripale).
Efectele au fost li mitate, în esență, la modificările subclinice ale hormonilor tiroidieni și
motilitatea spermatozoizilor, care nu sunt considerate a fi semnificative ca și punct de vedere
toxicologic ( Yang G ., ș.a., 1989a ).
Concentrațiile serice a T3 au scăzut în grupul r idicat de seleniu și au crescut în grupul de
seleniu scăzut, dar toate valorile au rămas aparent în intervalul normal. Concentrațiile serice de TSH
au crescut în grupul mare de seleniu, cu nicio schimbare în grupul scăzut de seleniu, dar valorile de
asemen ea au rămas în intervalul normal.
Motilitatea spermei a fost ușor mai mică decât valoarea inițială în grupul ridicat de seleniu la
terminarea studiului. Scăderea motilității spermei nu pot fi atribuită în mod clar seleniului, deoarece
efectul nu a fost co nsecvent pe durata expunerii și este puțin probabil să fie negativ, deoarece este la
limita inferioară a intervalului normal și nu a fost însoțită de modificări ale altor indici ai motilității
spermatozoizilor ( Hawkes W.C. & Turek P ., 2001 )

22

23

2. Metode analitice de determinare a seleniului

2.1. Probele

Prelevarea de probe de material biologic pentru determinarea concentrațiilor totale de
seleniu , de obicei nu constituie o problem ă, cu excepția cazului în care trebuie identificați compuși
specifici ai seleniului ( Bem E.M. , 1981 ). O excepție este colectarea și depozitarea probelor de
urină, fără pierderi de compuși ai seleniului volatili ( Bem E.M. , 1981 ).
Dacă nu se iau măsuri de precauție speciale, cele mai multe analize ale materi alelor
biologice, probabil subestimează concentrația acestor compuși. În mod ideal, seleniul trebuie
măsurat în probele de urină la 24 de ore de la prelevare, care au fost depozitate în recipiente de
polietilenă în mediu acid ( Sanz Alaejos M. & Diaz Romero C., 1993 ).
Probele de sânge trebuie să fie separate în plasmă sau fracțiuni de ser și celule înainte de
congelare, dacă nivelurile de seleniu din aceste componente trebuie măsurate separat. Congelarea
probelor biologice imediat după colectare este recoman dată pentru a reduce formarea enzimatică a
compușilor volatili de seleniu.

2.2. Detecția și măsurarea seleniului

O varietate de metode analitice pot fi utilizate pentru a determina concentrațiile de ur me
(ng/g) de seleniu în țesuturile biologice. Acestea includ fluorometria, analiza de activare cu neutroni
(NAA), spectroscopie de absorbție atomică (AAS), spectroscopie atomică de emisie cu plasmă
cuplată inductiv (ICP -AES), spectrometrie de masă cu plasmă cuplată inductiv (ICP -MS),
cromatografia de gaze (G C), spectrofotometrie , analiza prin fluorescență cu raze x și altele.

2.2.1. Cromatografia de lichide
Aplicarea cromatografiei gaz -lichid (GLC), pentru a determina seleniu l din probe biologice
permite eliminarea interferențelor din matricea biologică. GL C necesită descompunerea prealabilă a
materiei organice cu acid azotic. Tehnica GLC se bazează pe măsurarea cantității de piazselenol
format prin reacția de seleniu (IV) cu reactivi adecvați în medii acide ( Bem E.M. , 1981 ).
Pentru determinarea cromatograf ică în fază gazoasă a seleniului cu un detector cu captură de
electroni, 1,2 -diaminoarenelor pot fi utilizate ca reactivi pen tru a produce piazselenol (McCarthy
T.P., ș.a., 1981 ; Poole C.F ., ș.a., 1977 ; Shimoishi Y ., 1977 ; Young J . & Christian G.D. , 1973 ).

24

Folosind 1,2 -diamino -3,5-dibrombenzen ca reactiv, Shimoishi (1977) a obținut o limită de
detecție de 1×10-9 g seleniu per gram de probă.
Cromatografia cu gaz/spectrometria de masă (IDGC/ MS) este o tehnică foarte precisă, care
este mai accesibilă decât teh nicile NAA. IDGC/MS a fost utilizată pentru a determina seleniu l din
produsele alimentare, plasmă și ser, celule roșii din sânge, fecale, urină și laptele matern ( Lewis
S.A., 1988 ).
Dimensiunea minimă a eșantionului per determinare este 0,5 -10 g (0,5 -10 ml ). În metoda
IDGC/MS se adaugă un izotop de seleniu stabil la probă înainte de digestie. Această procedură
elimină necesitatea de preparare cantitativă a probei și standardizare externă ( Lewis S.A ., 1988 ). Cu
toate acestea, un dezavantaj al acestei tehnici este că standardele izotopice îmbogățite sunt scumpe.

2.2.2 . Spectrometria de absorbție atomică
Spectrometria de absorbție atomică (AAS) este frecvent utilizată pentru determinarea
seleniului din probe de mediu.
Spectrometria de absorbție atomică este m ai sensibilă decât atomizarea în flacără sau
atomizarea în cuptor cu grafit pentru determinarea seleniului în materiale cu compoziție variabilă.
Probele de apă, inc lusiv apă dulce, apă de râu, apă de mare și apele de supraf ață și reziduuri
industriale, nă moluri, sedimente și probe de sol au fost analizate prin tehnici AAS pentru a detecta
seleniu în părți per trilion niveluri ( Bem E.M., 1981 ).

2.2.3. Plasma cuplată inductiv
Spectroscopia atomică de emisie cu plasmă cuplată inductiv ( ICP-AES ) cu generare de
vapori de hidrură a fost utilizată pentru a determina seleniu l total din probe biologice ( Tracy M.L .
& Moller G ., 1990 ). Această tehnică este în mod special potrivită pentru analiza probe lor mici.
Probele sunt calcinate umed cu acid azotic, acid sulfuric și acid percloric la temperaturi de până la
310 ° C.
După tratamentul cu acid clorhidric, seleniu l este re dus cu borohidrură de sodiu la s eleniură
hidrogen într -un colector simplificat flux continuu. Un nebulizator pneumatic standard afectează
separarea ga z-lichid a H 2Se, care este cuantificat prin ICP -AES la 196.090 nm. Limita de detecție
pentru această met odă a fost determinată 0,4 μ g/l.

25

2.2.4. Plasma cuplată inductiv cuplată cu spectrometria de masă
Tehnicile de emisie cu plasmă cuplată inductiv (IC P) pot fi utilizate pentru măsurarea
concentrațiilor de seleniu. Tehnicile ICP oferă capacități multielement, dar instrumentația este
costisitoare și interferența de fond poate fi o problemă ( Koirtyohann S.R. & Morris J.S ., 1986 ).
ICP-MS a fost utilizat ă pentru a determina concentrația de seleniu din apă la limitele de
detecție de 100 și 25 pg /ml, folosind nebulizator pneu matic cu ultrasunete (Richter R.C ., ș.a.,
1998 ).

26

27

3. Spectrometria de absorbție atomică

3.1. Principiul spectrometriei de absorbție atomică
3.1.1. Definiție
Spectrometria de absorbție atomică este o metodă analitică destinată determinării cantității
de metale sau metaloizi dintr -o probă, pe baza cantității de radiație electromagnetică UV sau VIS
absorbită de atomii aduși în stare de atomizare.
Determinarea urmelor de metale și metaloizi din produse biologice datorită concentrațiilor
scăzute pentru marea majoritate a acestora, este o problemă dificilă. Metodele clasice (reacții de
culoare, f lamfotometrie, kituri de reactivi, electrochimice) pot fi folosite numai pentru un număr
restrâns de elemente cum ar fi: sodiul, potasiul, calciul, magneziul, cuprul, fierul, zincul. Metodele
moderne înlocuiesc aceste tipuri de analize. Elementele pot fi d eterminate prin spectrometrie de
absorbție atomică AAS cu atomizarea în flacără FA -AAS sau în cuptor de grafit GTA -AAS, plasmă
cuplată inductiv și spectrometrie emisie atomică ICP -AES sau plasmă cuplată inductiv și
spectrometrie de masă ICP -MS. ICP -MS este cea mai sensibilă metodă pentru determinarea
metalelor și metaloizilor, dar are și prețul de cost cel mai ridicat. Pentru determinarea metalelor și
metaloizilor din probe biologice este recomandată metoda GT -AAS. Pentru Na+, K+, Cl -, Ca2+
este mult mai ec onomică determinarea pe aparate care măsoară numai acești ioni din sânge sau
urină prin metode electrochimice ( Ionică M., 2009 ).
Atomizarea reprezintă cantitatea de energie necesară saltului electronilor pe un anumit nivel
energetic și este dată de relați a:
e=hυ, unde e – energia absorbită
h – constanta lui Plank
υ – frecvența radiației

28

3.1.2. Schema bloc generală a unui spectrometru de absorbție atomică. Rolul elementelor și
funcționarea pe schema bloc

În figura 3.1. este prezentata schema bloc a spectrometrului de absorbție atomică – AAS.

Figura 3.1. Schema bloc a spectrometrului de absorbție atomică – AAS ( Ionică M., 2009) .
În continuare se vor prezenta elemetele din schema bloc a spectrometrului de abso rbție
atomică – AAS:
Sursa de radiație electromagnetică este un tub cu descărcare în gaz, care emite radiație
electromagnetică caracteristică elementului analizat.
Lampa cu deuteriu funcționează numai pentru corecția absorbanței neatomice în UV.
Siste mul optic are rolul să combine cele două radiații electromagnetice într -un fascicul plan –
paralel care va trece prin probă.
Spațiul de atomizare este locul în care este adusă proba care este excitată fie sub acțiunea
temperaturii data de o flacără, fie de un cuptor de grafit încălzit de trecerea unui curent continuu.
Monocromatorul are rolul de a alege lungimea de undă specifică elementului analizat.
Detectorul este un fotomultiplicator care dă la ieșire un curent proporțional cu numărul de
fotoni care îl atacă.

29

Sistemul de comandă, comandă toate elementele componente ale sistemului AAS în funcție
de programul prestabilit.
Interfața face posibilă cuplarea sistemului cu un sistem de calcul care are implementat
software -ul specializat (Ionică M., 2009 ).

În figura 3.2. este prezentata schema optică a spectrometrului de absorbție atomică – AAS.

Figura 3.2. Schema optică a spectrometrului de absorbție atomică – AAS ( Ionică M., 2009) .

În continuare se vor prezenta elemetele din schema optică a spectromet rului de absorbție
atomică – AAS:

Sursa de lumină este un tub cu descărcare în gaz, care emite radiație electromagnetică
caracteristică elementului analizat.

30

Lampa cu deuteriu emite radiație electromagnetică pentru corecția absorbanței neatomice în
UV.
Sistemul optic dirijează radiația electromagnetică emisă de lampa cu descărcare în gaz spre
sistemul optic al aparatului.
Oglinda semitransparentă separă fasciculele de radiație electromagnetică în două: unul de
referință și unul pentru camera de măsură.
Camera de măsură este locul unde este atomizată proba.
Chopper -ul mecanic reflectă pe rând spre monocromator radiația de referință și cea care a
trecut prin probă.
Monocromatorul alege lungimea de undă specifică elementului analizat cu precizie de 0.1
nm.
Slit-ul reglează banda de trecere a radiației electromagnetice destinată fotomultiplicatorului,
cu o lățime de 0.1 – 1 nm și a cantității acesteia.
Detectorul este un fotomultiplicator care dă la ieșire un curent proporțional cu numărul de
fotoni care îl atacă.
Circuitele electronice amplifică semnalul electric obținut de la fotomultiplicator, calculează
raportul semnal -zgomot, absorbanța și variația acesteia în funcție de timp ( Ionică M., 2009 ).

3.1.3. Atomizarea în flacără
O primă metodă utilizată pentru aducerea atomilor în stare de excitație a fost căldura dată de
o flacără. De obicei, aceasta este o flacără oxiac etilenică sau cu protoxid de azot. Proba este
introdusă în flacără sub formă de aerosoli, cu ajutorul unui nebulizator. Flacăra este produsă de
două lame paralele cu lungimea de 10 sau 25 cm.

Atomizarea în flacără are avantajul instalației cu cel mai re dus preț în exploatare. Datorită
temperaturii scăzute pe care o poate dezvolta, 1200 – 1300 0C, sensibilitatea acestui tip de
atomizare nu este utilă pentru determinarea majorității elementelor din produse biologice.
În figura 3.3. este reprezentată sche ma bloc a unui dispozitiv de atomizare în flacără:

31

Figura 3.3. Schema bloc a unui dispozitiv de atomizare în flacără (Ionică M., 2009) .

În continuare se vor descrie elementele din schema bloc:
Aer, acetilenă – rezervoare de gaze sub presiune necesare a rderii (puritate 99.999%).
Restrictoare – au rolul să asigure o presiune constantă a gazelor destinate arderii.
Arzător – are rolul să asigure amestecul comburant și arderea acestuia la dimensiuni geometrice
constante ale flăcării.
Nebulizator – are rolul să absoarbă proba și să o introducă în arzător sub formă de aerosoli ( Ionică
M., 2009 ).

În figura 3.4. se observă arzătorul cuplat la nebulizator:

32

Figura 3.4. Arzător cuplat la nebulizator .

3.1.4. Atomizarea în cuptor de grafit

Cuptorul cu grafit e ste un sistem care aduce atomii în stare de excitație prin încălzirea probei
într-un tub de grafit prin trecerea unui curent continuu, controlat de un sistem automat ( Ionică M.,
2009 ).
În figura 3.5. este prezentată schema bloc a sistemului de atomizare în cuptor de grafit:

33

Figura 3.5 . Schema bloc a sistemului de atomizare în cuptor de grafit (Ionică M., 2009) .

În continuare sunt descrise elementele din schema bloc.
Sistemul de răcire cu apă are rolul să asigure un debit și o temperatură constantă în incinta
tehnologică cu scopul de a răci incinta în condiții perfect reproductibile.
Generatorul de curent are rolul să asigure un curent controlat destinat alimentării cuptorului
de grafit pentru asigurarea temperaturii programate.
T1, T 2 sunt termistoa re cu rolul de a măsura temperatura apei de la intrarea/ieșirea din
incintă. Diferența dintre aceste temperaturi este proporțională cu temperatura de lucru a cuptorului
de grafit.
Gazele tehnologice au rolul să asigure gazele necesare funcționării cuptoru lui.
R reprezintă restrictoarele de gaze cu rolul de a permite accesul gazelor în incinta
tehnologică cu debitul programat.

34

Incinta tehnologică are rolul să izoleze cuptorul de grafit de atmosfera laboratorului și să
permită răcirea acestuia.
Sistemul d e comandă și control are rolul să controleze parametrii de lucru ai instalației, să
convertească în sistemul numeric semnalul analogic primit de la termistoare în vederea stabilirii
curentului de excitație al cuptorului de grafit, să comunice prin interfaț ă cu sistemul central de
comandă și control atât parametrii de funcționare ai instalației, cât și erorile care pot apărea în
funcționare.
Totalitatea acestor parametrii constituie o parte a programului de lucru al atomizorului cu
cuptor de grafit ( Ionică M., 2009 ).

3.1.5. Comparație între atomizarea în flacără și atomizarea în cuptor de grafit
Atomizarea în flacără are avantajul unei utilizări foarte ușoare și a unei introduceri a probei
foarte comode. Pe lângă aceste avantaje, ea prezintă și multe deza vantaje.
Eficiența nebulizării pneumatice a nebulizatorului este redusă (aproximativ 10%). Astfel,
din 1 ml de probă, 0.9 ml sunt aruncați și numai 0.1 ml sunt introduși în flacără sub formă de
aerosoli fini.
Cantitatea de probă măsurată în final de fla cără dată de producția de atomi și fondul de
măsurare depind de temperatura flăcării, interacțiunea matricei cu gazele care dau flacăra,
interferențele chimice date de matrice și modul de disociere a diferiților compuși chimici din
matrice.
Zona în care a re loc atomizarea în flacără este de fapt o mică porțiune din lungimea acesteia.
Absorbția efectivă depinde de cantitatea de lumină absorbită de acești atomi generați în interiorul
flăcării. Timpul de rezidență al atomilor în flacără este foarte scurt (10-4 s) și depinde de viteza
gazelor care dau flacăra.
Avaând în vedere cele enumerate mai sus, numărul de atomi care dau semnalul analitic este
foarte mic în comparație cu cantitatea de probă aspirată. Acest fapt duce la o ineficiență a flăcării.
Gazele de ardere au propriul spectru de absorbție, fapt care duce la un zgomot de fond
crescut al flăcării.
Atomizarea în cuptor de grafit elimină aceste dezavantaje și prezintă următoarele avantaje
față de atomizarea în flacără:
Cantitatea de probă necesară ana lizei este foarte mică. Din această probă nu este aruncat
nimic.
Interferențele care pot apărea nu sunt cele din flacără și pot fi eliminate prin modificatori
chimici utilizați în pretratarea probei.

35

Controlul temperaturii de atomizare și reținerea popul ației de atomi produsă în incinta
cuptorului permite asigurarea unui număr mult mai mare de atomi și o durată a prezenței acestora în
sistemul optic mult mai mare decât la atomizarea în flacără.
Astfel, atomizarea în cuptor de grafit este în medie de 100 de ori mai sensibilă decât
atomizarea în flacără, fapt ce îl recomandă în analiza probelor biologice.
Cantitatea mică de probă necesară determinării elementelor (5 – 20 μl) față de 1 – 10 ml
necesari pentru determinarea în flacără.
Creșterea sensibilităț ii se mai poate face și prin tehnica injectării multiple a probei biologice,
lucru imposibil de aplicat la atomizarea în flacără.
Câteva elemente, datorită interferențelor care apar in cuptorul de grafit, dau rezultate mai
bune în flacără. Acestea sunt: t ungsdenul, tantalul și zirconiul.
Atomizarea în cuptor de grafit presupune următorii pași pe care programele de lucru trebuie
să le rezolve:
1. Uscarea – este pasul în care solvenții sunt eliminați din spațiul de atomizare.
2. Calcinarea – este pasul în care su nt eliminate din spațiul de atomizare moleculele organice și
materialul anorganic.
3. Atomizarea – este pasul în care temperatura pe care o atinge cuptorul asigură atomizarea
ionilor analizați. Absorbanța dată de acești atomi produce un semnal electric a căru i
înălțime/arie este proporțională cu cantitatea de atomi prezentă în probă.
4. Curățarea – este pasul în care temperatura cuptorului atinge valoarea maximă în scopul
eliminării reziduurilor.
5. Valorile acestor pași, durata lor, rampa care leagă acești pași, câ t și tipul de gaz prezent sau
nu în incintă și debitul acestuia fac parte din parametrii programului de lucru ai instalației de
atomizare cu cuptor de grafit și sunt esențiali în reproductibilitatea rezultatelor ( Ionică M.,
2009 ).

3.1.6. Utilizarea modi ficatorilor chimici
În stabilirea temperaturilor de atomizare sunt necesare evidențierea interferențelor care pot
să apară prin mecanisme de reacție în cuptorul de grafit. Sunt esențiale următoarele două
considerente:
 Prima apariție a semnalului de atom izare, definit ca semnalul care depășește de două ori
deviația standard a liniei izoelectrice, corelată cu creșterea temperaturii.
 Temperatura corespunzătoare peak -ului de absorbanță maximă.

36

Apariția semnalului de absorbanță depinde de concentrația ana litului în probă, în timp ce
temperatura de atomizare este independentă de această concentrație. Este important să studiem
aceste temperaturi pentru a vedea influența modificatorilor chimici.

În cazul elementelor volatile utilizarea modificatorilor chimi ci urmărește:
 Deplasarea valorii temperaturii de atomizare în afara absorbanței neatomice care poate să
apară din cauza complexității matricei, caracteristică în special probelor biologice.
 Obținerea unei temperaturi de calcinare mult mai mari datorită r educerii volatilității
analitului, fapt ce permite eliminarea compușilor care ar putea să dea o absorbanță
neatomică
 Creșterea sensibilității metodei prin atomizarea simultană a diferitelor forme în care este
prezent analitul în matrice.

37

3.2. Sistemul de spectrometrie de absorbție atomică cu atomizare în cuptor
de grafit – Varian

În Figura 3.6. jos este prezentat sistemul de spectromet rie cu absorbție atomică Varian.

Figura 3.6 . Sistemul de spectrometrie de absorbție atomică Varian .

3.2.1. Schema bloc a spectrometrului de absorbție atomică cu atomizare în cuptor de grafit –
Varian. Rolul elementelor și funcționarea pe schema bloc

În Figura 3.7. este prezenta tă schema bloc a spectrometrului de absorbție atomică cu
atomizare în cupto r de grafit – Varian.

38

Figura 3.7 . Schema bloc a spectrometrului de absorbție atomică cu atomizare în cuptor de
grafit – Varian (Ionică M., 2009) .

Elementele din schema bloc din Figura 3.7..

AAS – 880 – Spectrometru de absorbție atomică cu următoarele caracteristici tehnice:
 Număr de raze – dublu spot
 Lungime de undă – 180 – 900 nm
 Sistemul optic – total protejat pentru praf și vapori în sistem tridimensional de aluminiu
 Monocromator – complet automat controlat de computer cu micromotor Czerny -Turner,
distanță focală 0.33 m
 Fanta – complet automata cu lățimea 0.1, 0.2, 0.5 și 1 nm și reducerea înălțimii la 0.2, 0.5 și
1 nm
 Sistemul de difracție – holografic cu 1800 linii/nm

39

 Corecția de fond – cu lampă de deuteriu în domeniul 185 – 425 nm pentru abs. 2.5 , răspuns
2 ms, modulare electronică cu atenuare automată
 Tuburi catodice – 8 montate pe un carusel complet automat cu selecția automată a tipului de
tub și parametrii prestabiliți; lampa care urmează la analiză este preîncălzită
 Controlul gazelor – comple t automat ca selecție și debit pentru fiecare treaptă de program
 Mod de măsură – manual sau automat, cu calculul ariei și a înălțimii peak -ului
 Metode software – computer personal sub Windows 95 sau versiuni actualizate, cu calibrare
în maxim 10 puncte și posibilitatea rulării automate a până la 30 de metode, control automat
al respectării calibrării, al controlului de calitate, a deviației determinărilor, a editării
rapoartelor și a stocării și prelucrării datelor

GTA – 100 – Instalație de atomizare în cu ptor cu tub de grafit cu următoarele caracteristici tehnice:
 Domeniu de temperatură – 40 – 3000˚C
 Măsurarea temperaturii – prin diferența temperaturii apei de la intrarea/ieșirea cuptorului de
grafit
 Număr maxim de pași/temperatură – 20, cu precizie de 1˚C
 Gradient maxim de temperatură – 2000˚C/sec
 Număr de gaze controlate – două
 Debit de gaze – 0 – 3.1 l/min programabil în pași de 0.1 l/min
 Răcire cu apă
 Metode software – computer personal sub Windows 95 sau versiuni actualizate, maxim 20
de pași, durata m inimă a segmentului 1s, durata maximă a unui segment de 300s, control
selectiv al gazului utilizat și debitul acestuia, reinjectare, injectare caldă, alinierea
programabilă în înălțime a dispozitivului de atomizare

PSD – Dispenser automat de probe, etaloa ne, modificatori și diluter, cu următoarele caracteristici
tehnice:
 Număr maxim de probe – 50/2 ml
 Număr soluții accesorii – 5/25 ml
 Volum soluție de spălare – 11

40

 Injectare multiplă – maxim 99
 Mixare automată
 Diluție automată
 Reinjectare automată a probelo r
 Cantitate injectată (min -max) – 1μl – 100μl

În Figura 3.8. este prezentat PSD -ul:

Figura 3.8 . PSD – Dispenser automat de probe ,

Schema bloc a dispenserului automat de probe este prezrntată în Figura 3.9..

41

Figura 3.9 . Schema bloc a dispenserului au tomat de probe (Ionică M., 2009) .

Descrierea elementelor din schema bloc .

 Caruselul pentru probe poate fi încărcat cu maxim 50 de probe a 2 ml și 5 soluții
accesorii (soluție din matricea de injectare, modificatori chimici, standard) necesare
efectuării analizelor.
 Capilarul de injectare preia soluțiile din carnețelul de probe și le injectează în tubul
de grafit.
 Microseringa măsoară volumul de soluții injectate.
 Electrovalva permite direcționarea lichidului de spălare către capilarul de injectare
după fiecare utilizare. Ca lichid de spălare este utilizată o soluție de 1% HNO 3 în apă
deionizată.
 Azotul, la o presiune de 2.5 – 4 atm are rolul să împingă lichidul de spălare prin
capilarul de injectare.
 Gazele tehnice – gaze sub presiune (2.5 – 6 atm), utlizate în procesul de analiză:
 Azot obținut de la un generator de azot Domnick Hunter cu următoarele
caracteristici tehnice:

42

o presiune maximă de ieșire – 7 bar
o debit maxim – 3 l/min
o puritate azot – <10 ppm oxygen
 Argon – gaz sub presiune puritate 99.99 9%
 Răcitorul de apă, modelul Neslab CFT 33, are rolul să asigure răcirea cuptorului de
grafit cu următoarele caracteristici tehnice:
 temperatură de lucru – 5 – 35 ˚C
 precizia de lucru – +/- 1˚C
 presiunea de lucru – max 2 atm

3.2.2. Tubul catodic și cor ecția de fond
Tubul catodic este special destinat analizei unui tip de atom. Pentru seleniu, curentul
la care este folosit tubul este de 10 mA. Tensiunea anodică este rezultatul compensării uzurii
acestuia. Având în vedere că spectrul seleniului este în UV, semnalul de absorbanță poate fi corectat
prin suprapunerea radiației UV de spectru larg, dată de lampa cu deuteriu. Cantitatea de radiație UV
sau VIS emisă se compensează automat în procesul de tuning manual al spectrometrului. Uneori,
datorită absorba nței neatomice, compensarea poate avea rezultate negative. Este recomandabil ca
anterior calibrării metodei să fie testate și absorbanța probelor, decizia fiind a operatorului
sistemului.

3.2.3. Lungimea de undă și diafragma
Lungimea de undă utilizată trebuie să facă parte din spectrul de absorbție al
seleniului și depinde de tipul probei. Lungimea de undă aleasă este 196.0 nm. Alegerea corectă a
acesteia se face cu scopul eliminării absorbției neatomice care poate apărea la analiza probei.
Lățimea dia fragmei utilizate este de 1 nm.

3.2.4. Zgomotul semnalului de absorbanță
Semnalul de absorbanță are un zgomot propriu datorat variațiilor luminii emise, a
transmisiei acesteia prin lanțul optic, al variațiilor date de fotomultiplicator și a sistemului electronic
de amplificare a semnalului electric. Acest tip de zgomot poate fi eliminat prin metode matematice.

43

Metodele care se pot aplica sunt în 3, 5 sau 9 puncte. Deși este mult mai pretențioasă ca metodă,
pentru determinarea seleniului trebuie utilizat ă în orice situație metoda celor 9 puncte.

3.2.5. Etapele și gazele de lucru
Etapele de lucru ale cuptorului de grafit sunt foarte importante în obținerea acurateței și
reproductibilității rezultatelor. Programul de temperatură trebuie să permită uscare a, calcinarea,
atomizarea probelor și curățarea cuptorului pentru a înlătura fenomenul de memorie. Pentru ca
probele să nu se oxideze, se utilizează gaze inerte chimic față de probă. Rolul acestor gaze este de
a asigura un curent care să permită eliminare a vaporilor și a componentelor obținute la calcinare
pentru eliminarea absorbanței neatomice. Pe timpul atomizării probei însă, acest curent deplasează
atomii din spațiul de măsură și dau rezultate eronate. Din acest motiv gazul trebuie oprit în perioada
de atomizare. Sensibilitatea maximă se obține dacă în perioada de calcinare se utilizează argon.
Acesta ar putea fi utilizat pe toată perioada de lucru a cuptorului de grafit, însă din cauza costurilor,
nu se utilizează decât în perioada calcinării.

3.2.6. Etalonul
Ca etalon se prepară o soluție de 10 ml urină și 1 ml HNO 3, iar în cazul sângelui o soluție de
800 µl antispumant B, 1000 µl H 2O cu 1.6% NHNO 3 și 200 µl sânge recoltat pe anticuagulant.
Aceste soluții sunt centrifugate 10 minute la o viteză de 5000 rpm, pentru a fi deproteinizate.
După aceste 10 minute se va extrage supernatantul(partea de desupra), care reprezintă matricea de
analiză.
Din această soluție dispenserul prepară automat numărul de puncte utilizate la curba de
calibrare. În sit uația în care proba depășește valoarea maximă a etalonului, dispenserul diluează
automat proba astfel absorbanța acesteia să se încadreze în domeniul absorbanțelor de calibrare. Ca
tampon pentru diluarea probelor și standardelor este utilizată o soluție de 0.1% HNO 3, iar ca lichid
de spălare o soluție de apă cu 1% acid azotic.

3.2.7. Replicatele
Numărul de replicate (repetări ale aceleiași determinări) este foarte important în obținerea
unor rezultate de calitate. Astfel, programul de lucru permite con trolul în timp real al calității
rezultatelor obținute prin verificarea abaterii standard impuse replicatelor. În cazul în care valoarea
abaterii medii pătratice (abaterea standard) a valorilor măsurate din aceeași probă depășește
valoarea prestabilită, si stemul reia determinarea respectivă. De regulă abaterea standard admisă este
de 4 – 5 %. La unele elemente, această abatere poate fi și mai mare. Mărirea numărului de replicate
crește durata unei determinări, uzează cuptorul de grafit, însă crește precizia rezultatelor. Datorită
stabilității deosebite a instalației, este posibilă utilizarea numărului minim de replicate – două.

44

3.3. Calibrarea metodei

Metoda de calibrare este extrem de importantă în acuratețea rezultatelor. Din acest motiv,
alegerea meto dei optime de calibrare este una dintre cele mai importante decizii în stabilirea
metodei.
În cazul adiției de standard sau a calibrării standard, software -ul poate alege automat modul
de calibrare liniar. Curba de calibrare poate trece sau nu prin punct ul de 0. În situația în care
nivelurile măsurate sunt foarte mici, această curbă trebuie să treacă prin 0. Algoritmurile de
calibrare acceptate de software -ul instalației sunt următoarele:

● Calibrarea New Rational: A/C=a+b*A+c*A2
● Calibrarea liniară: A=a+b* C
● Calibrarea liniară prin origine: A=b*C
● Calibrarea pătratică: A=a+b*C+c*C2
● Calibrarea pătratică prin origine: A=b*C+c*C2
● Calibrarea cubică: A=a+b*C+c*C2+d*C3
● Calibrarea cubică prin origine: A=b*C+c*C2+d*C3

Unde, în ecuațiile de mai sus:
A – absorbanța p robei
C – concentrația probei
a,b,c,d – coeficienții curbelor de calibrare

Pentru toate metodele utilizate în determinarea seleniului a fost stabilită în final calibrarea
New Rational care a dat cele mai bune rezultate în calitatea curbei de calibrare. P entru trasarea
curbei de calibrare prin această metodă au fost alese 3 puncte. Absorbanța probei este determinată
prin măsurarea amplitudinii peak -ului.

45

3.4. Controlul de calitate al rezultatelor

Controlul de calitate este obligatoriu pentru a stabili acuratețea rezultatelor obținute.
Controlul se poate face fie automat prin injectarea unei concentrații de etalon imediat după
calibrare, fie prin poziționarea unui etalon de concentrație cunoscută în locul unei probe. A doua
metodă, deși este mai laborioa să, are avantajul că verifică și calitatea diluției executată de dispenser
(Ionică M., 2009).

46

47

4. Material și metodă

Pentru determinarea seleniului din produse biologice, au fost utilizate următoarele probe,
aparate și meto de analitice:
S-a recoltat sânge și urină de la pacienții cu vârste cuprinse între 16 și 60 de ani internați în
Secția ATI -II- Toxicologie Clinică a Spitalului Clinic de Urgență București. Probele de sânge de la
acești pacienți au fost recoltate pe antic oagulant (EDTA, Citrat sau heparină). Urina s -a recoltat din
volumul de urină pe 24 ore.
Probele au fost analizate cu un sistem format din următoarele componente.
● Spectrometru de absorbție atomică AAS -880
● Atomizor cu tub de grafit GTA -100
● Dispenser progra mabil de probe – PSD
● Răcitor de apă – Neslab CFT 22
● Generator de azot Dominick Hunter
● Cilindru de gaz (Argon) de puritate 99.9999%
Probele biologice au fost procesate în Laboratorul de Toxicologie al Secției ATI -II-
Toxicologie Clinică a Spitalului Clini c de Urgență București.

Metoda de pregătire a probei de sânge
200 μl de sânge se amestecă cu 800 μl Antispumant B (5ml/%) și 1 ml apă cu HNO 3 1.6 N.
Se centrifughează la 5000 rpm timp de 10 minute. Supernatantul constituie matricea de analiză.
Metoda d e pregătire a probei de urină
În 10 ml urina se adaugă 1 ml HNO 3 65 %. Se centrifughează la 5000 rpm timp de 10
minute. Supernatantul constituie matricea de analiză (Figura 4.1.).

48

Figura 4.1. Pregătirea probelor .
În tabelele următoare este prezent ată metoda dezvoltată de mine pentru determinarea
concentrațiilor de seleniu din probele biologice pe Sistemul GF -AAS Varian.
Tabelul 4.1. Metoda de lucru a spectrometrului de absorbție atomică AAS -880 Varian – urină
Nr.
Crt. Parametru Tip/parametru
1. Tipul injectării Diluție automată
2. Tipul calibrării Concentrație
3. Tipul măsurătorii Înălțimea peak -ului
4. Replicate standard 2
5. Replicate probă 2
6. Nr. Puncte pentru netezire 9
7. Lungime de undă 196.0 nm
8. Lățimea diafragmei 1 nm
9. Curentu l lămpii 10 mA
10. Corecția background -ului ON

49

11. Standard 1 50 μg/l
12. Standard 2 100 μg/l
13. Rata de recalibrare 11
14. Rata de reajustare 0
15. Nr. de reajustări ale standardului 1
16. Factorul de expansiune 1.0
17. Locuri de concentrație de cimală 1
18. Algoritmul de calibrare New Rational
19. Limita RSD a replicatelor % 10%
20. Limita coeficientului de corelație 0.998
21. Limita de detecție cerută 1.0000 µg/l
22. Limita de detecție a instrumentului 0.6000 µg/l
23. Volumul injectat 10 μl
24. Volumul total 15 μl
25. Factorul de reducere al volumului 2

Tabelul 4.2. Metoda de lucru a spectrometrului de absorbție atomică AAS -880 Varian – sânge
Nr.
Crt. Parametru Tip/parametru
1. Tipul injectării Diluție automată
2. Tipul calibrării Concentrație
3. Tipul măsurătorii Înălțimea peak -ului
4. Replicate standard 2
5. Replicate probă 2
6. Nr. Puncte pentru netezire 9
7. Lungime de undă 196.0 nm

50

8. Lățimea diafragmei 1 nm
9. Curentul lămpii 10 mA
10. Corecția background -ului ON
11. Standard 1 60 μg/l
12. Standard 2 150 μg/l
13. Standard 3 300 μg/l
14. Rata de recalibrare 11
15. Rata de reajustare 0
16. Nr. de reajustări ale standardului 1
17. Factorul de expansiune 1.0
18. Locuri de concentrație decimală 1
19. Algoritmul de cal ibrare New Rational
20. Limita RSD a replicatelor % 10%
21. Limita coeficientului de corelație 0.998
22. Limita de detecție cerută 1.0000 µg/l
23. Limita de detecție a instrumentului 0.6000 µg/l
24. Volumul injectat 10 μl
25. Volumul total 15 μl
26. Factorul de reducere al volumului 2

Tabelul 4.3. Metoda de lucru a atomizorului cu cuptor de grafit GTA -100 Varian .
Pas Temp (˚C) Timp (s) Gaz Debit
(ml/min) Citire Memorare
1. 40 1 Azot 3 Nu Nu
2. 80 1 Azot 3 Nu Nu
3. 80 5 Azot 3 Nu Nu

51

4. 95 40 Azot 3 Nu Nu
5. 300 20 Argon 3 Nu Nu
6. 1200 10 Argon 3 Nu Nu
7. 1200 10 Argon 3 Nu Nu
8. 1200 1 Azot 0 Nu Nu
9. 2700 0.8 Azot 0 Da Da
10. 2700 1 Azot 0 Da Da
11. 2700 2 Azot 3 Da Da
12. 80 18.2 Azot 3 Nu Nu
13. 40 3.6 Azot 3 Nu Nu
14. 40 5 Azot 0 Nu Nu

În Figurile 4.2 – 4.7 este prezentată metoda care a fost descrisă în T abelele 4.1, 4.2 și 4.3.

Figura 4.2. Metoda de lucru a spectrometrului de absorbție atomică AAS -880 Varian .

52

Figura 4.3. Metoda de lucru a spectrometrului de absorbție atomi că AAS -880 Varian .

Figura 4.4. Metoda de lucru a spectrometrului de absorbție atomică AAS -880 Varian .

53

Figura 4.5. Metoda de lucru a spectrometrului de absorbție atomică AAS -880 Varian .

Figura 4.6. Metoda de lucru a spectrometrului de absorbție atomi că AAS -880 Varian .

54

Figura 4.7. Metoda de lucru a spectrometrului de absorbție atomică AAS -880 Varian .

55

5. Rezultate și discuții

Atunci când am determinat parametrii optimi de operare ai sistemului GF -AAS, am urmărit
reducerea absorbanței neatomice pri n optimizarea temperaturilor de uscare, de calcinare și de
atomizare și prin folosirea lămpii cu deuteriu (D 2). Lampa cu deuteriu este folosită pentru corecția
absorbanței neatomice în UV.
În Figura 5.1. putem observa un semnal obținut cu corecția absorb anței neatomice și în
Figura 5.2. unul obținut fără corecție, pentru urină.

Figura 5.1. Semnalul obținut în urma eliminării absorbanței neatomice .

56

Figura 5.2. Semnalul obținut fară eliminarea absorbanței neatomice .
În Figura 5.3. putem observa u n semnal obținut cu corecția absorbanței neatomice, în cazul
sângelui.

57

Figura 5.3. Semnalul obținut în urma eliminării absorbanței neatomice .
Pentru toate metodele utilizate în determinarea seleniului din produse biologice, am folosit
calibrarea New Rat ional, care a dat cel mai bun coeficient de corelație al punctelor curbei de
calibrare. Absorbanța probei este determinată prin măsurarea amplitudinii peak -ului. În Figurile 5.4.
și 5.5 . sunt prezentate curbele de calibrare pentru metodele prezentate.

58

Figura 5.4. Curba de calibrare a seleniului – Standard 2: 150

59

Figura 5.5. Curba de calibrare a seleniului – Standard 3: 300

Rezultatele probelor analizate sunt prezentate în Tabelul 5.1..

Tabelul 5.1. Concentrații le de seleniu în sânge, lichid dia lizant și urină.
Nr.
crt. Nume Probă Se(µg/L) Copil Sex
1. P01 S1 215.78 B
S2 125.98
LD1 19.09
LD2 20.39
LD3 18.82
LD4 22.67
LD5 21.77

60

2. P02 S1 164.53 B
S2 186.04
LD1 22.70
LD2 19.07
LD3 20.72
LD4 23.91
LD5 21.55
3. P03 S1 359.62 B
S2 324.72
LD1 43.67
LD2 46.58
LD3 45.61
LD4 45.27
LD5 43.13
4. P04 S1 361.97 B
S2 320.93
LD1 37.93
LD2 44.69
LD3 44.43
LD4 39.17
LD5 40.44
5. P05 S1 245.67 B
S2 257.73
LD1 35.63
LD2 39.69

61

LD3 38.27
LD4 36.19
LD5 36.71
6. P06 S1 181.74 B
S2 176.04
LD1 33.44
LD2 34.31
LD3 43.68
LD4 45.10
LD5 47.02
7. P07 S1 231.50 B
S2 194.90
LD1 42.39
LD2 43.93
LD3 48.95
LD4 47.24
LD5 47.45
8. P08 S1 179.35 B
S2 221.66
LD1 105.03
LD2 127.31
LD3 94.35
LD4 124.77
LD5 100.34
9. P09 S1 276.32 B

62

S2 251.96
LD1 109.37

LD2 150.46
LD3 109.50
LD4 133.26
LD5 151.94
10. P10 S1 256.44 B
S2 280.07
LD1 82.72
LD2 157.98
LD3 119.00
LD4 134.94
LD5 64.40
11. P11 S1 98.18 F
S2 102.50
LD1 83.13
LD2 103.26
LD3 108.29
LD4 105.68
LD5 81.49
12. P12 S1 110.09 F
S2 138.94
LD1 125.36
LD2 124.67

63

LD3 156.07
LD4 134.56
LD5 98.49
13. P13 U13 200.79 DA B
14. P14 U14 23.73 DA B
15. P15 U15 116.15 DA B
16. P16 U16 56.60 DA F
17. P17 U17 189.42 DA B
18. P18 U18 52.09 DA B
19. P19 U19 16.98 DA F
20. P20 U20 31.11 DA F
21. P21 U21 97.07 DA F
22. P22 U22 19.87 DA B
23. P23 U23 40.18 DA F
24. P24 U24 21.81 DA B
25. P25 U25 27.66 DA F
26. P26 U26 120.31 DA F
27. P27 U27 20.97 DA B

64

Figura 5.6. C oncentrația de seleniu pentru copiii de sex bărbătesc .

Figura 5.7. C oncentrația de seleniu pentru copiii de sex fem eiesc .

S-a măsurat cantitatea de seleniu din urină pentru un eșantion de copii de sex femeiesc și
bărbătesc și s-au obținut valorile din tabelul de mai sus, reprezentate grafic ulterior.
Valorile de referință variază în funcție de vârstă: Concentraț ia
(µg/l)
Numă rul probei
Conce ntrația
(µg/l)
Numă rul probei

65

 0-3 luni: 18 -64 μg/L
 4-11 luni: 32 -101 μg/L
 1-5 ani: 58 -116 μg/L
 6-16 ani: 69 -121 μg/L
 16 ani: 74 -139 μg/L
S-a măsura t, de asemenea, pe un eșantion de persoane de sex feminin și masculin, cantitatea
de seleniu din lichidul de dializă.
S-a măsurat seleniu la momentul extragerii lichidului de dializă, S1, și la momentul
încheierii, S2.
LD1 reprezintă cantitatea de seleni u după 30 minute, LD2 cantitatea de seleniu după o oră,
LD3 cantitatea de seleniu după două ore, LD4 cantitatea de seleniu după trei ore, iar LD5 cantitatea
de seleniu după patru ore.
Vom vedea în graficul de mai jos evoluția cantității de seleniu în timp ul extragerii lichidului
de dializă:

Figura 5.8. Evoluția concentrației de seleniu pe parcursul extragerii lichidului de dializă .

Concentraț ia
(µg/l)
Timp (ore)

66

Figura 5. 9. Concentrația seleniului în sânge înaintea și după extragerea lichidului de dializă .

Din Figurile 5.8 și 5.9., s e poate observa că în cazul persoanelor care beneficiază de dializă,
înainte de momentul începerii extragerii lichidului de dia liză concentrația de seleniu are o valoare
ridicată. După 30 minute de la momentul extragerii, concentrația de seleniu începe să scadă
considerabil, rămânând constantă pe parcursul celor 4 ore de extragere, după care crește, însă nu
ajunge la valoare iniți ală.

67

Concluzii

Seleniul are rol important în eliminarea unor metale toxice din țesu turi (mercur, cadmiu sau
arsen ). În celulele organismului uman au fost descoperite aproximativ 25 de proteine ce conțin în
structura lor seleniu. Cele mai bogate alimente în seleniu sunt semințele de floarea -soarelui, carnea
de pește, ouă le, ciupercile și usturoiul.
Metodele optoelectronice dezvoltate, permit măsurarea concentrației de seleniu în probe de
sânge și urină și lichid dializant.
Limitele de detecție a acest or m etode sunt cu mult sub valo rile de interes ale concentrației
seleniului din sânge, urină sau lichid de dializă.
La adulți, c oncentrația seleniulu i în sânge este de 60 – 200 μg/ l, iar în urină 50 – 150 μg/l.
La copii nu s -a observat o creștere a concentraț iei de seleniu față de adulți.
În cazul adulților care suferă de insuficiență cronică renală, concentrația sanguină a
seleniu lui la începutul procedurii de dializă scade brusc după care rămâne constantă pe parcursul
celor patru ore de dializă. După închei erea procedurii , concentraț ia de seleniu începe să crească ușor
însă nu ajunge la valoarea inițială.
Metoda optoelectronică GF -AAS prezentată este rapidă, reproductibilă, cu o foarte bună
sensibilitate atât pentru monitorizarea pacienților care suferă de i nsuficiență cronică renală, cât și
pentru monitorizarea populației.

68

69

Bibliografie

Andren A.W ., Klein D.H., 1975 . Selenium in coal -fired steam plant emissions. Environ
Sci Technol 9: 856-858.
Baird R.B ., Pourian B .S., Gabrielian S .M., 1972 . Determination of trace amounts of
selenium in wastewaters by carbon rod atomization. Anal Chem 44: 1887 -1889.
Barceloux D.G., 1999 . Selenium. Clin Toxicol 37(2): 145-172.
Bem E.M ., 1981 . Determination of selenium in the environm ent and in biological material.
Environ Health Perspect 37: 183-200.
Clinton M. Jr ., 1947 . Selenium fume exposure. J Indust Hyg Toxicol 29: 225-226.
Cutter G.A ., 1989 . The estuarine behavior of selenium in San Francisco Bay. Estuarine,
Coastal Shelf Sci 28(1): 13-34.
Doran J.W ., 1982 . Microorganisms and the biological cycling of selenium. Adv Microbiol
Ecol 6: 1-32.
Dreher G.B ., Finkelman R.B., 1992 . Selenium mobilization in a surface coal mine, Powder
River Basin, Wyoming, USA. Environ Geol Water Sci 1 9(3): 155-169.
Dudley H.C ., Miller J.W., 1941 . Toxicology of selenium. VI. Effects of subacute exposure
to hydrogen selenide. Journal of Industrial Hygiene and Toxicology 23: 470-477.
Dulka J.J ., Risby T.H ., 1976 . Ultratrace metals in some environmental an d biological
systems. Anal Chem 48: 640A -653A
Evans C.S ., Asher C .J., Johnson C .M., 1968 . Isolation of dimethyl diselenide and other
volatile selenium compounds from Astragalus racemosus (Pursh.). Aust J Biol Sci 21: 13-20.
Fishbein L ., 1983 . Environme ntal selenium and its significance. Fundam Appl Toxicol 3:
411-419.
Glover J.R., 1967 . Selenium in human urine: A tentative maximum allowable concentration
for industrial and rural populations. Ann Occup Hyg 10: 3-10.
Harr J.R ., 1978 . Biological effects o f selenium. In: Oehme FW, ed. Toxicity of heavy
metals in the environment, Part I . New York, NY: Marcel Dekker: 393-426
Hawkes W.C ., Kelley D .S., Taylor P .C., 2001 . The effects of dietary selenium on the
immune system in healthy men. Biol Trace Elem Re s 81: 189-213.
Hawkes W.C ., Turek P ., 2001 . Effect of dietary selenium on sperm motility in healthy
men. J Androl 22(5): 764-772.
Hoffman J. E., King M.G ., 1997 . Selenium and selenium compounds. In: Kroschwitz JI,
Howe -Grant MH, ed. Encyclopedia of chemical technology. New York, NY, John Wiley & Sons:
686-719.
Holness D.L ., Taraschuk I .G., Nethercott J .R., 1989 . Health status of copper refinery
workers with specific reference to selenium exposure. Arch Environ Health 44(5): 291-297.
Ionică M. , 2009 Metode op toelectronice pentru determinarea xenobioticelor incriminate în
intoxicațiile acute sau în contaminarea populației și personalului implicat în procesele industriale.
Universitatea Politehnică Bucurest i
Kinnigkeit G ., 1962 . [Investigation of workers exposed to selenium, in a factory producing
rectifiers [Abstract]]. Bull Hyg (London) 37: 1029 -1030. (German).

70

Koirtyohann S.R ., Morris J.S., 1986 . General review of analytical methods. Some
metals: As, Be, Cd, Cr, Ni, Pb, Se, Zn. Vol. 8. IARC Sci Publ 71: 159-190.
Lee R.E. Jr ., Duffield FV., 1979 . Sources of environmentally important metals in the
atmosphere. Adv Chem Ser 172: 146-171.
Lewis B.G ., Johnson C .M., Broyer T .C., 1971 . Cleavage of Se ethylselenomethionine
selenonium salt by cabbage leaf enzyme fra ction. Biochim Biophys Acta 237: 603-605.
Lewis S.A ., 1988 . Determination of selenium in biological matrices. Methods Enzymol
158: 391-402.
Lide D.R ., 2000 . CRC handbook of chemistry and physics. 81st ed. New York, NY: CRC
Press: 4-27.
McCarthy T.P ., Brodie B ., Milner J .A., 1981 . Improved method for selenium
determination in biological samples by gas chromatography. J Chromatogr 225: 9-16.
Poole C.F ., Evans N .J., Wibberley D .G., 1977 . Determination of selenium in biological
samples by gas – liquid chro matography with electron -capture detection. J Chromatogr 136: 73-83.
Richter R.C ., Swami K ., Chace S ., 1998 . Determination of arsenic, selenium, and
antimony in cloud water by inductively coupled plasma mass spectrometry. Fresenius J Anal Chem
361(2): 1 68-173.
Sanz Alaejos M ., Diaz Romero C., 1993 . Urinary selenium concentrations. Clin Chem
39(10) : 2040­ 2052.
Schultz J. , Lewis H.E., 1940 . The excretion of volatile selenium compounds after the
administration of sodium selenite to white rats. J Biol Ch em 133: 199-207.
Skeaff J.M ., Dubreuil A.A ., 1997 . Calculated 1993 emission factors of trace metals for
Canadian non­ ferrous smelters. Atmos Environ 31(10): 1449 -1457.
Tracy M.L ., Möller G., 1990 . Continuous flow vapor generation for inductively coupled
argon plasma spectrometric analysis: Part. 1. Selenium. J Assoc Anal Chem 73(3): 457-462.
West D.W ., 1967 . Selenium containing inorganics in paper may play cancer role. Chem
Eng News 45: 12.
Wilson H.M ., 1962 . Selenium oxide poisoning. N C Med J 23: 73-75.
Yang G ., Gu L ., Zhou R ., et al. , 1989 . Studies of human maximal and minimal safe intake
and requirements of selenium. In: Wendel A , ed. Selenium in biology and medicine . New York,
NY: Springer -Verlag: 224-228.
Young J ., Christian G.D., 1973 . Gas -chromatographic determination of selenium. Anal
Chim Acta 65: 127.
***., HazDat, 2003 . Agency for Toxic Substances and Disease Registry (ATSDR), Atlanta,
GA.
***., NAS. 1976 . Selenium. Comm Med Biol Effects Environ Pollut Subcomm – Selenium.
Washington, DC: National Academy of Sciences.
***., NAS. 2000 . Selenium. In: Dietary reference intakes for vitamin C, vitamin E,
selenium, and carotenoids. Washington, DC: National Academy of S ciences, National Academy
Press: 284-324.
***., Toxicological Profi le for Sele nium (Update), 1996 .