Сульфат магния или сульфат магния (в британском английском ) - это химическое соединение , соль с формулой MgSO.
4, состоящий из катионов магния Mg 2+
(20,19% по массе) и сульфат- анионы SO2-
4. Это белое кристаллическое твердое вещество, растворимое в воде, но не в этаноле .
гексагидрат | |
Безводный сульфат магния | |
Эпсомит (гептагидрат) | |
Имена | |
---|---|
Название ИЮПАК Сульфат магния | |
Другие названия Соль Эпсома (гептагидрат) Английская соль Горькие соли Соли для ванн | |
Идентификаторы | |
| |
3D модель ( JSmol ) | |
ЧЭБИ | |
ЧЭМБЛ | |
ChemSpider | |
DrugBank | |
ECHA InfoCard | 100.028.453 |
Номер E | E518 (регуляторы кислотности, ...) |
PubChem CID | |
Номер RTECS |
|
UNII |
|
Панель управления CompTox ( EPA ) | |
| |
| |
Характеристики | |
MgSO 4 | |
Молярная масса | 120,366 г / моль (безводный) 138,38 г / моль (моногидрат) 174,41 г / моль (тригидрат) 210,44 г / моль (пентагидрат) 228,46 г / моль (гексагидрат) 246,47 г / моль (гептагидрат) |
Появление | белое кристаллическое твердое вещество |
Запах | без запаха |
Плотность | 2,66 г / см 3 (безводный) 2,445 г / см 3 (моногидрат) 1,68 г / см 3 (гептагидрат) 1,512 г / см 3 (11-гидрат) |
Температура плавления | безводный разлагается при 1,124 ° C моногидрат разлагается при 200 ° C гептагидрат разлагается при 150 ° C ундекагидрат разлагается при 2 ° C |
безводный 26,9 г / 100 мл (0 ° C) 35,1 г / 100 мл (20 ° C) 50,2 г / 100 мл (100 ° C) гептагидрат 113 г / 100 мл (20 ° C) | |
Растворимость | 1,16 г / 100 мл (18 ° C, эфир ) мало растворим в спирте , глицерин не растворим в ацетоне |
−50 · 10 −6 см 3 / моль | |
Показатель преломления ( n D ) | 1,523 (моногидрат) 1,433 (гептагидрат) |
Состав | |
Кристальная структура | моноклинный (гидратный) |
Фармакология | |
Код УВД | A06AD04 ( ВОЗ ) A12CC02 ( ВОЗ ) B05XA05 ( ВОЗ ) D11AX05 ( ВОЗ ) V04CC02 ( ВОЗ ) |
Опасности | |
Паспорт безопасности | Внешний паспорт безопасности материала |
NFPA 704 (огненный алмаз) | 1 0 0 |
Родственные соединения | |
Другие катионы | Сульфат бериллия Сульфат кальция Сульфат стронция Сульфат бария |
Если не указано иное, данные приведены для материалов в их стандартном состоянии (при 25 ° C [77 ° F], 100 кПа). | |
проверить ( что есть ?) | |
Ссылки на инфобоксы | |
Сульфат магния обычно встречается в виде гидрата MgSO.
4· N H
2O для различных значений n от 1 до 11. Наиболее распространенным является гептагидрат MgSO.
4· 7H
2O , известная как английская соль , является бытовым химическим веществом с множеством традиционных применений, включая соли для ванн . [1]
В основном сульфат магния используется в сельском хозяйстве для коррекции дефицита магния в почвах (важного питательного вещества для растений). Моногидрат предпочтителен для этого использования; к середине 1970-х годов его производство составляло 2,3 миллиона тонн в год. [2] безводная форма и несколько гидратов встречаются в природе в виде минералов , а соль является важным компонентом воды из некоторых источников .
Увлажняет
Сульфат магния может кристаллизоваться в виде нескольких гидратов, в том числе:
- Безводный, MgSO
4; нестабилен по природе, гидратируется с образованием эпсомита. [3] - Моногидрат, MgSO
4·ЧАС
2О ; кизерит , моноклинный . [4] - MgSO
4· 1,25H
2O или 8MgSO
4· 10H
2O . [5] - Дигидрат, MgSO
4· 2H
2О ; орторомбический. - MgSO
4· 2,5H
2O или 2MgSO
4· 5H
2O . [5] - Тригидрат, MgSO
4· 3H
2O . [5] - Тетрагидрат, MgSO
4· 4H
2О ; старкеит , моноклинный. [6] - Пентагидрат, MgSO
4· 5H
2О ; пентагидрит , триклин . [4] - Гексагидрат, MgSO
4· 6H
2О ; гексагидрит , моноклинный. - Гептагидрат, MgSO
4· 7H
2О («Английская соль»); эпсомит , ромбический. [4] - Эннеагидрат, MgSO
4· 9H
2О , моноклинический. [7] - Декагидрат, MgSO
4· 10H
2O . [6] - Ундекагидрат, MgSO
4· 11H
2О ; меридианиит , триклинный. [6]
По состоянию на 2017 год существование декагидрата, по-видимому, не подтверждено. [7]
Все гидраты теряют воду при нагревании. При температуре выше 320 ° C стабильна только безводная форма. Он разлагается без плавления при 1124 ° C на оксид магния (MgO) и триоксид серы (SO 3 ).
Гептагидрат (английская соль)
Гептагидрат получил свое общее название «английская соль» от горько-соленого источника в Эпсоме в графстве Суррей , Англия, где соль производилась из источников, которые возникают там, где пористый мел Норт-Даунс встречается с непористой лондонской глиной.
Гептагидрат легко теряет один эквивалент воды с образованием гексагидрата.
Это естественный источник магния и серы. Соль Эпсома обычно используется в солях для ванн, отшелушивающих средствах, расслабляющих мышцах и болеутоляющих средствах. Однако они отличаются от солей Эпсома, используемых в саду, поскольку они содержат ароматы и отдушки, не подходящие для растений. [8]
Моногидрат
Моногидрат можно получить, нагревая гексагидрат примерно до 150 ° C. [ необходима цитата ] Дальнейшее нагревание примерно до 300–320 ° C дает безводный сульфат магния. [ необходима цитата ]
Ундекагидрат
Ундекагидрат MgSO
4· 11H
2О , меридианиит, стабилен при атмосферном давлении только ниже 2 ° C. Выше этой температуры он превращается в смесь твердого гептагидрата и насыщенного раствора. Он имеет эвтектическую точку с водой при -3,9 ° C и 17,3% (по массе) MgSO4. [5] Крупные кристаллы можно получить из растворов соответствующей концентрации, выдержанных при 0 ° C в течение нескольких дней. [5]
При давлении около 0,9 ГПа и температуре 240 К меридианиит разлагается на смесь льда VI и эннеагидрата MgSO.
4· 9H
2O . [7]
Эннеагидрат
Эннеагидрат MgSO
4· 9H
2O был идентифицирован и охарактеризован только недавно, хотя кажется, что его легко получить (путем охлаждения раствора MgSO
4и сульфат натрия Na
2ТАК
4 в подходящих пропорциях).
Структура моноклинная, с параметрами элементарной ячейки при 250 K: a = 0,675 нм , b = 1,195 нм, c = 1,465 нм, β = 95,1 °, V = 1,177 нм 3 с Z = 4. Наиболее вероятная пространственная группа P21 / c. Селенат магния также образует эннеагидрат MgSeO.
4· 9H
2O , но с другой кристаллической структурой. [7]
Естественное явление
Сульфаты магния - обычные минералы в геологической среде. Их возникновение в основном связано с гипергенными процессами. Некоторые из них также являются важными составляющими эвапоритовых отложений калийно- магниевых (K-Mg) солей.
Яркие пятна, наблюдаемые космическим кораблем Dawn в кратере Оккатор на карликовой планете Церера , наиболее соответствуют отраженному свету от гексагидрата сульфата магния. [9]
Практически все известные минералогические формы MgSO 4 - гидраты. Эпсомит - натуральный аналог «английской соли». Меридианиит , MgSO 4 · 11H 2 O, наблюдался на поверхности замерзших озер и, как полагают, также встречается на Марсе. Гексагидрит является следующим ниже (6) гидратом. Три следующих низших гидрата - пентагидрит , старкеит и особенно сандерит - встречаются редко. Кизерит представляет собой моногидрат и распространен среди эвапоритовых отложений. Сообщалось о безводном сульфате магния из некоторых горящих угольных отвалов.
Подготовка
Сульфат магния обычно получают непосредственно из высохших озер и других природных источников. Его также можно получить путем реакции магнезита ( карбонат магния , MgCO
3) или магнезия ( оксид , MgO ) с серной кислотой .
Другой возможный метод заключается в обработке морской воды или промышленных отходов, содержащих магний, для осаждения гидроксида магния и реакции осадка с серной кислотой.
Физические свойства
Релаксация сульфата магния является основным механизмом, который вызывает поглощение звука в морской воде на частотах выше 10 кГц [10] ( акустическая энергия преобразуется в тепловую ). Более низкие частоты меньше поглощаются солью, поэтому низкочастотный звук распространяется дальше в океане. Борная кислота и карбонат магния также способствуют абсорбции. [11]
Использует
Медицинское
Сульфат магния используется как наружно (в виде английской соли), так и внутренне.
Основное наружное применение - это соль для ванн , особенно для ванн для ног, чтобы успокоить больные ноги. Утверждается, что такие ванны также успокаивают и ускоряют выздоровление от боли в мышцах, болезненности или травмы. Однако эти утверждения не получили научного подтверждения. Основное преимущество соли - косметическое: она предотвращает временное сморщивание кожи, вызванное длительным погружением в обычную воду. [12] [1] Это также обычный компонент раствора, используемого в изоляционных резервуарах .
В Великобритании лекарство, содержащее сульфат магния и фенол , называемое «пастой для рисования», считается полезным при небольших фурункулах или локализованных инфекциях [13], а также при удалении заноз. [14]
Внутрь сульфат магния можно вводить пероральным, респираторным или внутривенным путем . Внутренние применения включают заместительную терапию для дефицита магния , [15] лечение острых и тяжелых аритмий , [16] в качестве бронхолитического средства при лечении астмы , [17] и предотвращения эклампсии . [18]
сельское хозяйство
В сельском хозяйстве сульфат магния используется для увеличения содержания магния или серы в почве . Чаще всего его применяют к горшечным растениям или к культурам , потребляющим магний, таким как картофель , помидоры , морковь , перец , лимоны и розы . Преимущество сульфата магния перед другими добавками магния в почву (такими как доломитовая известь ) заключается в его высокой растворимости , что также позволяет использовать некорневую подкормку . Растворы сульфата магния также почти нейтральны по pH по сравнению со щелочными солями магния, содержащимися в известняке; поэтому использование сульфата магния в качестве источника магния для почвы не приводит к значительному изменению pH почвы . [19]
Сульфат магния исторически использовался для лечения отравления свинцом до разработки хелатирующей терапии , так как предполагалось, что любой проглоченный свинец будет осаждаться сульфатом магния и впоследствии удаляться из пищеварительной системы. [20] Это приложение особенно широко использовалось ветеринарами в период с начала до середины 20 века; Английская соль уже была доступна на многих фермах для использования в сельском хозяйстве, и ее часто прописывали при лечении сельскохозяйственных животных, случайно проглотивших свинец. [21] [22]
Готовка еды
Сульфат магния используется в качестве пивоваренной соли при производстве пива . [23] Его также можно использовать в качестве коагулянта для приготовления тофу . [24]
Химия
Безводный сульфат магния обычно используется в качестве осушителя в органическом синтезе из-за его сродства к воде и совместимости с большинством органических соединений. Во время обработки органическую фазу обрабатывают безводным сульфатом магния. Затем гидратированное твердое вещество удаляют фильтрацией, декантацией или перегонкой (если точка кипения достаточно низкая). Другие неорганические сульфатные соли , такие как сульфат натрия и сульфат кальция могут быть использованы таким же образом.
Строительство
Сульфат магния используется для приготовления определенных цементов путем реакции между оксидом магния и раствором сульфата магния, которые обладают хорошей связывающей способностью и большей стойкостью, чем портландцемент. Этот цемент в основном используется при производстве легких изоляционных панелей. Слабая водонепроницаемость ограничивает его использование.
Сульфат магния (или натрия) также используется для проверки агрегатов на прочность в соответствии со стандартом ASTM C88, когда нет записей об эксплуатации материала, подвергающегося действительным погодным условиям. Испытание проводится путем многократного погружения в насыщенные растворы с последующей сушкой в печи для обезвоживания соли, осажденной в проницаемых поровых пространствах. Внутренняя сила расширения, возникающая в результате регидратации соли при повторном погружении, имитирует расширение воды при замерзании.
Аквариум
Гептагидрат сульфата магния также используется для поддержания концентрации магния в морских аквариумах, содержащих большое количество каменистых кораллов, поскольку он медленно истощается в процессе их кальцификации. В морском аквариуме с дефицитом магния очень сложно контролировать концентрацию кальция и щелочности, поскольку недостаточно магния для стабилизации этих ионов в соленой воде и предотвращения их самопроизвольного осаждения в карбонат кальция. [25]
Двойные соли
Существуют двойные соли, содержащие сульфат магния. Есть несколько известных , как сульфаты магния натрия и сульфатов магния калия . Смешанный гептагидрат сульфата меди и магния (Mg, Cu) SO 4 · 7H 2 O был недавно обнаружен в хвостах рудников и получил название минерала альперсит . [26]
Смотрите также
- Сульфат кальция
Рекомендации
- ^ a b «Быстрые лекарства / шарлатанские лекарства: стоит ли Эпсом своей соли?» . The Wall Street Journal . 9 апреля 2012 года архивации с оригинала на 12 апреля 2012 года . Проверено 15 июня 2019 .
- ^ Промышленная неорганическая химия, Карл Хайнц Бюхель, Ганс-Генрих Моретто, Дитмар Вернер, Джон Уайли и сыновья, 2-е издание, 2000 г., ISBN 978-3-527-61333-5
- ^ https://www.mindat.org/min-40082.html
- ^ а б в Одокиан, Люсия (1995). «Исследование природы кристаллизационной воды в некоторых гидратах магния термическими методами» . Журнал термического анализа и калориметрии . 45 (6): 1437–1448. DOI : 10.1007 / BF02547437 . Архивировано из оригинального 26 августа 2011 года . Проверено 7 августа 2010 года .
- ^ a b c d e А. Доминик Фортес, Фрэнк Браунинг и Ян Г. Вуд (2012): «Катионное замещение в синтетическом меридианиите (MgSO4 · 11H2O) I: порошковый рентгеноструктурный анализ закаленных поликристаллических агрегатов». Физика и химия минералов , том 39, выпуск, страницы 419–441. DOI : 10.1007 / s00269-012-0497-9
- ^ a b c Р. С. Петерсон, В. Нельсон, Б. Маду и Х. Ф. Шурвелл (2007): «Меридианиит: новый вид минералов, наблюдаемый на Земле и предположительно существующий на Марсе». Американский минералог , том 92, выпуск 10, страницы 1756–1759. DOI : 10,2138 / am.2007.2668
- ^ a b c d A. Доминик Фортес, Кевин С. Найт и Ян Г. Вуд (2017): «Структура, тепловое расширение и несжимаемость MgSO4 · 9H2O, его связь с меридианиитом (MgSO4 · 11H2O) и возможные естественные проявления» . Acta Crystallographica Раздел B: Структурная наука, Кристаллостроение и материалы , том 73, часть 1, страницы 47-64. DOI : 10,1107 / S2052520616018266
- ^ «Что такое английская соль и почему она так важна для моего сада каннабиса?» . Травы . Проверено 28 октября 2020 года .
- ^ MC De Sanctis; Э. Амманнито; А. Рапони; С. Марчи; ТБ МакКорд; HY McSween; Ф. Капаччони; MT Capria; Ф. Г. Карроццо; М. Чиарниелло; А. Лонгобардо; Ф. Този; С. Фонте; М. Формизано; А. Фригери; М. Джардино; Г. Магни; Э. Паломба; Д. Туррини; Ф. Замбон; Ж.-П. Комб; В. Фельдман; Р. Яуманн; Л.А. Макфадден; CM Питерс (2015). «Аммонизированные филлосиликаты с вероятным происхождением из внешней Солнечной системы на (1) Церере» (PDF) . Природа . 528 (7581): 241–244. DOI : 10,1038 / природа16172 . PMID 26659184 .
- ^ «Основная физика и механизмы поглощения звука в морской воде» . Resource.npl.co.uk. Архивировано 18 июня 2009 года . Проверено 6 июля 2009 года .
- ^ Майкл А. Эйнсли, Принципы моделирования характеристик сонара, стр.18
- ^ Ингрэм, Пол. «Работает ли английская соль? Наука о купании с английской солью для восстановления после мышечной боли, болезненных ощущений или травм» . Наука о боли . Архивировано 10 сентября 2016 года . Проверено 29 августа +2016 .
- ^ «Паста сульфата магния Boots BP - Информационный буклет для пациентов (PIL) - (eMC)» . www.medicines.org.uk . Проверено 14 апреля 2018 года .
- ^ «Удаление занозы сульфатом магния» .
- ^ «Фармацевтическая информация - сульфат магния» . RxMed. Архивировано 3 апреля 2009 года . Проверено 6 июля 2009 года .
- ^ «СЛР и первая помощь: антиаритмические препараты во время и сразу после остановки сердца (раздел)» . Американская кардиологическая ассоциация . Проверено 29 августа +2016 .
Предыдущие рекомендации ACLS касались использования магния при остановке сердца с полиморфной желудочковой тахикардией (т. Е. Torsades de pointes) или подозрении на гипомагниемию, и это не было переоценено в обновлении рекомендаций 2015 года. Эти предыдущие рекомендации рекомендовали дефибрилляцию для прекращения полиморфной ЖТ (т. Е. Torsades de pointes) с последующим рассмотрением внутривенного введения сульфата магния, если это вторично по отношению к удлиненному интервалу QT.
- ^ Блиц М., Блиц С., Хьюз Р., Закусочная Б., Бисли Р., Кнопп Дж., Роу Б. Х. (2005). «Аэрозольный сульфат магния для острой астмы: систематический обзор». Сундук . 128 (1): 337–344. DOI : 10.1378 / сундук.128.1.337 . PMID 16002955 ..
- ^ Duley, L; Гюльмезоглу AM; Хендерсон-Смарт, диджей; Чжоу, Д. (10 ноября 2010 г.). «Сульфат магния и другие противосудорожные средства для женщин с преэклампсией» . Кокрановская база данных систематических обзоров (11): CD000025. DOI : 10.1002 / 14651858.CD000025.pub2 . PMC 7061250 . PMID 21069663 .
- ^ «Pubchem: сульфат магния» . Архивировано 18 октября 2016 года.
- ^ Вуд, ХК (1877). Трактат по терапии, включающий Materia Medica и токсикологию, с особым упором на применение физиологического действия лекарств в клинической медицине . Филадельфия: JB Lippincott & Co., стр. 34.
Лечение острого отравления свинцом заключается в опорожнении желудка, если необходимо, выявлении сульфата натрия или магния и соблюдении показаний по мере их поступления. Соли Эпсома и Глаубера действуют как химические антидоты, осаждая нерастворимый сульфат свинца, а также, если его избыток, опорожняют кишечник от образовавшегося соединения.
- ^ Баркер, CAV (январь 1945 г.). «Опыт отравления свинцом» . Канадский журнал сравнительной медицины и ветеринарии . 9 (1): 6–8. PMC 1660962 . PMID 17648099 .
Удалл (1) предполагает, что цитрат натрия имеет некоторую ценность вместе с солями Эпсома, которые вызовут осаждение свинца в форме нерастворимого соединения. Нельсон (3) сообщил о случае, который выжил после применения 20% раствора сульфата магния внутривенно, подкожно и перорально. Макинтош (5) предположил, что слабительные дозы английской соли могут быть эффективными в сочетании со свинцом и преодолении токсичности.
- ^ Эрриот, Джеймс (1972). Все существа, большие и малые . Нью-Йорк: Издательство Св. Мартина . п. 157. ISBN. 0-312-08498-6.
Специфические противоядия от отравления металлами не были обнаружены, и единственное, что иногда приносило пользу, - это сульфат магния, который вызывал осаждение нерастворимого сульфата свинца. Обычный термин для обозначения сульфата магния - это, конечно, английская соль.
- ^ «Сульфат магния» . Национальное домашнее пиво . Архивировано из оригинала на 1 августа 2016 года . Проверено 4 января 2019 .
- ^ США Настоящее изобретение относится к новому способу производства тофу в упаковке, в частности к способу производства тофу с длительным сроком хранения из стерилизованного соевого молока. 6042851 , Мацуура, Масару; Масаоки Сасаки и Джун Сасакиб и др., «Процесс производства упакованного тофу»
- ^ «Самостоятельные магниевые добавки для рифового аквариума» . Рифкинг. 2006. Архивировано 22 марта 2008 года . Проверено 14 марта 2008 года .
- ^ Петерсон, Рональд С.; Hammarstrom, Jane M .; Сил, II, Роберт Р. (февраль 2006 г.). «Альперсит (Mg, Cu) SO 4 · 7H 2 O, новый минерал из группы мелантерита, и пентагидрит меди: встречаются в отходах рудников». Американский минералог . 91 (2–3): 261–269. DOI : 10,2138 / am.2006.1911 .
Внешние ссылки
- Международные карты химической безопасности - сульфат магния