Le pouvoir du sulfate de magnésium : Des bains curatifs aux cultures prospères, découvrez sa polyvalence et son impact !

Magnesium Sulfate CAS 7487-88-9

Le sulfate de magnésium ou sulfate de magnésium est un composé chimique, incolore, au système cristallin rhomboédrique. Il est soluble dans l'eau, l'éthanol, le glycérol et insoluble dans l'acétone. Il est utilisé en pharmacie et dans l'industrie de l'impression et de la teinture, et peut également être utilisé comme déshydratant, aliment pour animaux, engrais ou engrais composé, et constitue également la matière première pour la production d'oxyde de magnésium. sel de formule MgSO4, constitué de cations magnésium Mg2+ (20,19% en masse) et d'anions sulfate SO2-4. Il s'agit d'un solide cristallin blanc, soluble dans l'eau mais pas dans l'éthanol.

Le sulfate de magnésium se présente généralement sous la forme d'un hydrate MgSO4-nH2O, pour différentes valeurs de n comprises entre 1 et 11. Le plus courant est l'heptahydrate MgSO4-7H2O, connu sous le nom de sel d'Epsom, qui est un produit chimique ménager ayant de nombreuses utilisations traditionnelles, notamment les sels de bain.

Le sulfate de magnésium est principalement utilisé en agriculture, pour corriger les sols déficients en magnésium (un nutriment essentiel pour les plantes en raison du rôle du magnésium dans la chlorophylle et la photosynthèse). Le monohydrate est privilégié pour cette utilisation ; au milieu des années 1970, sa production s'élevait à 2,3 millions de tonnes par an. La forme anhydre et plusieurs hydrates sont présents dans la nature sous forme de minéraux, et le sel est un composant important de l'eau de certaines sources.

1. Sulfate de magnésium anhydre Propriétés

Numéro CAS 7487-88-9

Formule moléculaire MgSO4

Poids moléculaire 120,37

N° EINECS 231-298-2

Point de fusion：1124 °C

Densité：1,07 g/mL à 20 °C

Densité de vapeur：<0,01 (vs air)

Pression de vapeur：<0,1 mm Hg ( 20 °C)

Stockage：conditions, pas de restrictions.

Solubilité：H2O:1 Mat 20 °C, transparent, incolore.

Formulaire：Poudre (très fine)

Couleur：Légèrement gris

Gravité spécifique：2.66

Odeur (Odor)：inodore

PH：7.9 (50g/l, H2O, 25 °C)

Inodore：Soluble dans l'eau. Légèrement soluble dans l'alcool, le glycérol. Insoluble dans l'acétone.

Longueur d'onde maximale (λmax)：λ : 260 nm Amax : 0,03；λ : 280 nm Amax : 0,02

Sensibilité：Hygroscopique

Merck：14,5691

Constante diélectrique：8,2 (ambiant)

Stabilité：Stable. Hygroscopicité.

LogP：-1,031 (est)

2. Utilisation et synthèse du sulfate de magnésium anhydre

A. Vue d'ensemble

Le sulfate de magnésium, également connu sous le nom de soufre amer, sel amer, sel laxatif, sel laxatif, est un composé contenant du magnésium. Il se présente sous la forme d'un cristal incolore ou blanc ou d'une poudre blanche. Inodore. Goût amer et salé. Avec déliquescence. Le sulfate de magnésium heptahydraté perd six molécules d'eau de cristallisation à 150°C et toute l'eau de cristallisation à 200°C. La densité de la matière anhydre est de 2,66%. La densité de la matière anhydre est 2,66, le point de fusion est 1124℃, se décomposent en même temps. Soluble dans l'eau, soluble dans l'alcool, l'éther et le glycérol, insoluble dans l'acétone.

Le sulfate de magnésium est un réactif chimique couramment utilisé et un réactif sec, la compresse humide de sulfate de magnésium a un effet anti-inflammatoire et désenflammant, peut réduire les lésions tissulaires locales, la compresse humide de sulfate de magnésium plus le film alimentaire enroulé autour de l'extérieur du traitement de la phlébite chimiothérapeutique est l'une des méthodes efficaces. Médicament utilisé comme laxatif, car il peut augmenter la pression osmotique intestinale, de sorte que les intestins retiennent beaucoup d'eau, le volume augmente, stimulant ainsi la muqueuse intestinale, favorisant l'effet de la diarrhée. Utilisé pour la constipation, l'élimination des toxines intestinales et les médicaments anthelminthiques. Utilisé pour la cholélithiase. Également utilisé dans les industries du tannage, des explosifs, des engrais, du papier, de la porcelaine, de l'imprimerie et de la teinture. Il existe une production naturelle. Il peut être produit par l'acide sulfurique agissant sur l'oxyde de magnésium, l'hydroxyde de magnésium ou le carbonate de magnésium.

Le sulfate de magnésium est la matière première idéale pour la fabrication d'engrais composés ; il peut être mélangé à de l'azote, du phosphore et du potassium pour former des engrais composés ou des engrais mixtes en fonction des différents besoins ; il peut également être mélangé à un ou plusieurs types d'éléments primitifs pour former divers types d'engrais et des engrais à oligo-éléments photosynthétisés respectivement ; les engrais contenant du magnésium sont les plus adaptés aux sols acides, aux sols tourbeux et aux sols sablonneux. Après l'essai comparatif des engrais sur le terrain pour les hévéas, les arbres fruitiers, le tabac, les haricots et les légumes, les pommes de terre, les céréales et d'autres neuf types de cultures, l'engrais composite contenant du magnésium peut favoriser la croissance des cultures par rapport à l'engrais composite sans magnésium 15-50%. Dans l'industrie pharmaceutique, le sulfate de magnésium est utilisé pour les laxatifs, les anticonvulsivants, le trisilicate de magnésium, la méprobamycine, l'acétylspiramycine, la myxédrine et d'autres médicaments. Le sulfate de magnésium est également utilisé dans le traitement des eaux usées industrielles, les eaux usées liquides jouant un rôle dans la coagulation et la sédimentation, de sorte qu'elles répondent aux normes en matière d'eaux usées.

B. Histoire de la découverte

Le sulfate de magnésium est originaire d'Epsom, où il a été découvert en 1695 par l'Anglais Greyjoy lors de l'évaporation de l'eau minérale d'Epsom, d'où le nom de sels d'Epsom, et a depuis été obtenu à partir de l'eau de mer. Plus récemment, le sulfate de magnésium a été extrait de minéraux tels que l'epsomite.

C. Solubilité

L'eau est vaporisée à 150 degrés Celsius. La solubilité dans l'eau du sulfate de magnésium est liée à la température et à la pression spécifiques dans un réacteur à haute température et à haute pression. La solubilité du sulfate de magnésium (g/100 g d'eau) est de 54 g à température ambiante et diminue au-delà de 70 degrés Celsius. Solubilité du sulfate de magnésium (g/100g d'eau) : 25,5 g à 0 degré ; 30,4 g à 10 degrés ; 35,1 g à 20 degrés ; 37,4 g à 25 degrés ; 39,7 g à 30 degrés ; 44,7 g à 40 degrés ; 50,4 g à 50 degrés ; 54,8 g à 60 degrés.

D. Usage pharmaceutique

En médecine, le sulfate de magnésium est utilisé pour traiter les ongles incarnés et comme laxatif.

3. Chimique et Physique Propriétés

Ce produit est un cristal rhomboédrique incolore, d'une densité relative de 2,66 et d'un point de fusion de 1 124 °C. Il est soluble dans l'eau, l'éthanol et le glycérol. Il est soluble dans l'eau, l'éthanol et le glycérol. Soluble dans l'eau, l'éthanol et le glycérol. Insoluble dans l'acétone. Absorbe facilement l'humidité.

La relaxation du sulfate de magnésium est le principal mécanisme qui permet à l'eau de mer d'absorber les sons à des fréquences supérieures à 10 kHz (l'énergie sonore est convertie en chaleur). Le sel absorbe moins les basses fréquences, de sorte que les sons de basse fréquence se propagent plus loin dans l'océan. L'acide borique et le carbonate de magnésium contribuent également à l'absorption du son.

4. Utilisations

A. Traitement médical

Le sulfate de magnésium est utilisé à la fois en externe (comme sel laxatif) et en interne.

La principale application externe est la préparation de sulfate de magnésium en sels de bain, notamment pour les bains de pieds afin de soulager les pieds douloureux. Les sels de bain sont également censés apaiser et accélérer la récupération en cas de douleurs musculaires, de courbatures ou de blessures. La recherche médicale sur les effets du magnésium sur les antidépresseurs et en tant qu'analgésique pour les migraines et les douleurs chroniques reflète les effets potentiels du sulfate de magnésium sur la santé. Le sulfate de magnésium a également été étudié dans le traitement de l'asthme, de la pré-éclampsie et de l'éclampsie.

Le sulfate de magnésium est un ingrédient courant des solutions salines concentrées utilisées dans les cuves d'isolement pour augmenter leur densité jusqu'à environ 1,25-1,26. Cette densité élevée permet aux patients de flotter sans effort à la surface des cuves fermées, en éliminant autant que possible l'irritation des sens externes.

Au Royaume-Uni, un médicament contenant du sulfate de magnésium et du phénol est connu sous le nom de "lassi cream" et peut être utilisé pour traiter les petits furoncles ou les infections localisées, ainsi que pour enlever les échardes de bois.

Le sulfate de magnésium peut être administré par voie orale, respiratoire ou intraveineuse. Les utilisations internes comprennent la thérapie de remplacement en cas de carence en magnésium, le traitement des arythmies cardiaques aiguës et sévères, comme bronchodilatateur dans le traitement de l'asthme, la prévention de l'éclampsie et de la paralysie cérébrale, comme agent hémolytique et comme anticonvulsivant.

Il est également utilisé comme laxatif.

B. Agriculture

En agriculture, le sulfate de magnésium est utilisé pour augmenter la teneur en magnésium ou en soufre du sol. Il est le plus souvent utilisé pour les plantes en pot ou les cultures exigeantes en magnésium telles que les pommes de terre, les tomates, les carottes, les poivrons, les citrons et les roses. L'avantage du sulfate de magnésium par rapport à d'autres amendements contenant du magnésium, comme la dolomite de calcium, est sa grande solubilité, ce qui en fait une option pour l'application foliaire également. Le pH des solutions de sulfate de magnésium est proche de la neutralité par rapport aux sels de magnésium légèrement alcalins que l'on trouve dans le calcaire ; par conséquent, l'utilisation du sulfate de magnésium comme source de magnésium dans le sol ne modifiera pas de manière significative le pH du sol. Le sulfate de magnésium lutte contre les ravageurs et les limaces, favorise la germination des graines, produit plus de fleurs, améliore l'absorption des nutriments et est respectueux de l'environnement, mais contrairement à la croyance populaire, le sulfate de magnésium n'a pas d'autre effet que de corriger les carences en magnésium dans le sol.

L'utilisation excessive de sulfate de magnésium peut même contaminer les réserves d'eau.

Avant l'avènement de la thérapie par chélation, le sulfate de magnésium était historiquement utilisé pour traiter le saturnisme, car on espérait que le plomb ingéré serait précipité par le sulfate de magnésium et ensuite éliminé par le système digestif. Au début et au milieu du 20e siècle, cette application était particulièrement répandue en médecine vétérinaire ; des sels laxatifs étaient déjà disponibles dans de nombreuses fermes pour un usage agricole et étaient souvent prescrits pour le traitement des animaux de ferme qui avaient ingéré du plomb par inadvertance.

C. Préparation des aliments

Le sulfate de magnésium est utilisé comme

Sel de brasserie pour le brassage de la bière

Coagulant pour le tofu

Un substitut du sel

Ingrédient dans l'eau en bouteille pour la reconstitution des minéraux et l'amélioration du goût

D. Chimique

Le sulfate de magnésium anhydre est couramment utilisé comme déshydratant dans la synthèse organique en raison de son affinité pour l'eau et de sa compatibilité avec la plupart des composés organiques. Dans le processus de travail, la phase organique est traitée avec du sulfate de magnésium anhydre. Le solide hydraté est ensuite éliminé par filtration, décantation ou distillation (si le point d'ébullition est suffisamment bas). D'autres sulfates inorganiques (par exemple, le sulfate de sodium et le sulfate de calcium) peuvent être utilisés de la même manière.

E. La construction

Le sulfate de magnésium est utilisé pour préparer des ciments spécifiques par la réaction de solutions d'oxyde de magnésium et de sulfate de magnésium, qui ont une bonne capacité d'adhérence et sont plus résistants à l'abrasion que le ciment Portland. Ces ciments sont principalement utilisés dans la production de panneaux isolants légers, mais leur faible résistance à l'eau limite leur utilisation.

Le sulfate de magnésium (ou de sodium) peut également être utilisé pour tester l'intégrité des agrégats lorsque le matériau n'a pas été exposé à des conditions climatiques réelles, conformément à la norme ASTM C88. Le test est réalisé par immersion répétée dans une solution saturée, suivie d'un séchage à l'étuve pour déshydrater le sel précipité dans les pores perméables. La force d'expansion interne créée par la réhydratation du sel lors de la réimmersion imite l'expansion de l'eau lorsqu'elle gèle.

Le sulfate de magnésium est également utilisé pour tester la résistance du béton aux attaques de sulfate externe (ESA).

F. Aquariums

Le sulfate de magnésium heptahydraté est également utilisé pour maintenir les concentrations de magnésium dans les aquariums marins contenant un grand nombre de coraux pierreux, car le magnésium est lentement épuisé au cours du processus de calcification des coraux pierreux. Les concentrations de calcium et d'alcalinité sont difficiles à contrôler dans les aquariums marins déficients en magnésium, car il n'y a pas assez de magnésium pour stabiliser ces ions dans l'eau de mer et les empêcher de précipiter spontanément en carbonate de calcium.

5. Processus de production

Actuellement, le processus de production du sulfate de magnésium adopte principalement la méthode de l'acide sulfurique et la méthode de la saumure amère du lac marin, etc. En outre, il existe des méthodes utilisant les sous-produits de la production de poudre d'acide borique taiwanais pour produire du sulfate de magnésium.

Méthode de l'acide sulfurique : L'oxyde de magnésium (hydroxyde de magnésium ou carbonate de magnésium) réagit avec l'acide sulfurique pour produire du sulfate de magnésium. La formule de la réaction est la suivante : Mg0+H2SO4+6H2O=MgSO4-7H2O

Méthode de la saumure de lac salé : à partir de la liqueur mère de nitrate de manganèse, évaporation naturelle, cristallisation, raffinage pour obtenir du sulfate de magnésium.

Méthode de retannage à la saumure amère : utiliser de l'eau de mer pour obtenir du sulfate de magnésium heptahydraté brut contenant du NaCl, et produire du sulfate de magnésium heptahydraté par la méthode de lavage ou de recristallisation.

6. Méthode de production

Le sulfate de magnésium est généralement obtenu directement à partir de lits de lacs asséchés et d'autres sources naturelles. Il peut également être préparé en faisant réagir de la magnésite (carbonate de magnésium, MgCO3) ou de l'oxyde de magnésium (oxyde, MgO) avec de l'acide sulfurique (H2SO4) :

H2SO4 + MgCO3 → MgSO4 + H2O + CO2

Une autre méthode possible consiste à traiter l'eau de mer ou les déchets industriels contenant du magnésium pour précipiter l'hydroxyde de magnésium, puis à faire réagir le précipité avec de l'acide sulfurique.

En outre, le sulfate de magnésium heptahydraté (epsomite, MgSO4-7H2O) est fabriqué en dissolvant le sulfate de magnésium monohydraté (kieserite, MgSO4-H2O) dans l'eau et en cristallisant le sulfate de magnésium heptahydraté.

La méthode de recristallisation consiste à ajouter du sulfate de magnésium industriel dans le réservoir de dissolution, à le dissoudre avec de l'eau, à purifier la solution pour éliminer l'arsenic et les métaux lourds, à la filtrer et à concentrer le filtrat, à le refroidir et à le cristalliser, à le centrifuger et à le séparer pour obtenir du sulfate de magnésium raffiné, qui est séché et déshydraté à 200 °C pour produire du sulfate de magnésium anhydre fini destiné à l'alimentation animale.

Méthode de lixiviation par fusion à chaud Injecter la liqueur mère de sulfate de magnésium (30 g/100 ml) dans l'appareil de lixiviation, ajouter la solution saline mixte (contenant moins de 30% de MgSO4 et moins de 35% de NaCl), le rapport de volume entre les deux étant de 2.︰1. Dissoudre et lixivier pendant 4 h à 45～50 ℃, et la liqueur mixte obtenue est filtrée par la presse à plateaux et à cadres et le filtrat obtenu est pompé dans un pré-refroidisseur pour éliminer le NaCl, puis le liquide clair est refroidi pour cristalliser à environ 5 ℃. Laver, filtrer, sécher (température inférieure du séchoir 350 ~ 400 ℃, température supérieure de 100 ~ 150 ℃), obtenir du sulfate de magnésium monohydraté. Utiliser ensuite un séchoir rotatif pour sécher à 400～500 ℃ pour obtenir le produit fini.

Le sulfate de magnésium peut cristalliser sous la forme de plusieurs hydrates, notamment :

Anhydre, MgSO4 ; instable dans la nature, s'hydrate pour former de l'epsomite.

Monohydrate, MgSO4-H2O ; kiesérite, monoclinique.

Monohydrate, MgSO4-H2O ; triclinique.

MgSO4-1.25H2O ou 4MgSO4-5H2O.

Dihydrate, MgSO4-2H2O ; orthorhombique.

MgSO4-2.5H2O ou 2MgSO4-5H2O.

Trihydrate, MgSO4-3H2O.

Tétrahydrate, MgSO4-4H2O ; starkeyite, monoclinique.

Pentahydrate, MgSO4-5H2O ; pentahydrite, triclinique.

Hexahydrate, MgSO4-6H2O ; hexahydrite, monoclinique.

Heptahydrate, MgSO4-7H2O ("sel d'Epsom") ; epsomite, orthorhombique.

Ennéahydrate, MgSO4-9H2O, monoclinique.

Décahydrate, MgSO4-10H2O.

Non-décahydraté, MgSO4-11H2O ; méridienne, triclinique.

En 2017, l'existence du décahydrate n'a apparemment pas été confirmée.

Tous les hydrates perdent de l'eau à la chaleur. Au-dessus de 320 °C, seule la forme anhydre est stable. Elle se décompose sans fondre à 1124 °C en oxyde de magnésium (MgO) et en trioxyde de soufre (SO3).