Откройте для себя силу сульфата магния: От целебных ванн до процветания сельскохозяйственных культур - откройте для себя его многогранность и влияние!

Mагнезия Sульфат CAS 7487-88-9

Сульфат магния или сульфат магния - химическое соединение, бесцветная ромбоэдрическая кристаллическая система. Растворим в воде, этаноле, глицерине, нерастворим в ацетоне. Применяется в фармации, полиграфической и красильной промышленности, также может использоваться в качестве осушителя, корма, удобрения или комплексного удобрения, также является сырьем для производства оксида магния. соль с формулой MgSO4, состоящая из катионов магния Mg2+ (20,19% по массе) и сульфат-анионов SO2-4. Это белое кристаллическое твердое вещество, растворимое в воде, но не в этаноле.

Сульфат магния обычно встречается в виде гидрата MgSO4-nH2O при различных значениях n от 1 до 11. Наиболее распространен гептагидрат MgSO4-7H2O, известный как соль Эпсома, который является бытовым химикатом с множеством традиционных применений, включая соль для ванн.

Основное применение сульфата магния - в сельском хозяйстве, для исправления почв с недостатком магния (важнейшего питательного вещества для растений из-за роли магния в хлорофилле и фотосинтезе). Для этих целей предпочтительнее использовать моногидрат; к середине 1970-х годов его производство составляло 2,3 миллиона тонн в год. Безводная форма и несколько гидратов встречаются в природе в виде минералов, а соль является важным компонентом воды из некоторых источников.

1. Свойства безводного сульфата магния

CAS No. 7487-88-9

Молекулярная формула MgSO4

Молекулярная масса 120,37

EINECS № 231-298-2

Температура плавления：1124 °C

Плотность：1,07 г/мл при 20 °C

Плотность пара：<0,01 (по сравнению с воздухом)

Давление паров：<0,1 мм рт. ст. (20 °C)

Хранение：условия без ограничений.

Растворимость：H2O:1 Мат 20 °C, прозрачный, бесцветный.

Форма：Порошок (очень мелкий)

Цвет：Слегка серый

Удельный вес：2.66

Запах (запах)：без запаха

PH：7,9 (50 г/л, H2O, 25 °C)

Без запаха：Растворим в воде. Слегка растворим в спирте, глицерине. Нерастворим в ацетоне.

Максимальная длина волны (λmax)：λ: 260 нм Amax: 0,03；λ: 280 нм Amax: 0,02

Чувствительность：Гигроскопичность

Merck：14,5691

Диэлектрическая проницаемость：8,2 (окружающая среда)

Стабильность：Стабильный. Гигроскопичность.

LogP：-1.031 (эст.)

2. Применение и синтез безводного сульфата магния

A. Обзор

Сульфат магния, также известный как сера горькая, горькая соль, слабительная соль, слабительная соль, является соединением, содержащим магний. Внешний вид - бесцветный или белый кристалл выветривания или белый порошок. Без запаха. Горько-соленый вкус. С деликатесом. Гептагидрат сульфата магния теряет шесть молекул кристаллизационной воды при 150°C и всю кристаллизационную воду при 200°C. Плотность безводного вещества равна 2,66%. Плотность безводного материала составляет 2,66, температура плавления 1124℃, разлагается одновременно. Растворим в воде, растворим в спирте, эфире и глицерине, нерастворим в ацетоне.

Сульфат магния является широко используемым химическим реагентом и сухим реагентом, влажный компресс из сульфата магния обладает противовоспалительным и де-пухолевым действием, может уменьшить местное повреждение тканей, влажные компрессы из сульфата магния плюс липкая пленка, обернутая вокруг внешней стороны при лечении химиотерапевтического флебита, является одним из эффективных методов. Лекарство используется в качестве слабительного, так как оно может увеличить кишечное осмотическое давление, благодаря чему кишечник удерживает много воды, объем увеличивается, тем самым стимулируя слизистую оболочку кишечника, способствуя эффекту диареи. Используется при запорах, выведении кишечных токсинов и при приеме антгельминтиков. Применяется и при желчекаменной болезни. Также используется в кожевенной, взрывчатой, удобрительной, бумажной, фарфоровой, полиграфической и красильной промышленности. Существует естественное производство. Он может быть получен с помощью серной кислоты, действующей на оксид магния, гидроксид магния или карбонат магния.

Сульфат магния является идеальным сырьем для производства сложных удобрений, он может быть смешан с азотом, фосфором и калием в сложные удобрения или смешанные удобрения в соответствии с различными потребностями, а также может быть смешан с одним или несколькими видами примитивных элементов в различные виды удобрений и фотосинтезированных удобрений микроэлементов соответственно, и удобрения, содержащие магний, наиболее подходят для кислых почв, торфяных почв и песчаных почв. После того, как каучуковые деревья, фруктовые деревья, табак, бобы и овощи, картофель, зерновые и другие девять видов культур в поле фактического сравнения удобрений тест, магний-содержащих композитных удобрений, чем без магния композитных удобрений может сделать культуры растут 15-50%. В фармацевтике сульфат магния перерабатывают для слабительных, противосудорожных средств, трисиликата магния, мепробамицина, ацетилспирамицина и микседрина и других препаратов. Также используется в очистке промышленных сточных вод, сточных жидкостей, чтобы играть роль в коагуляции и седиментации, так что он соответствует стандартам сточных вод.

B. История открытий

Сульфат магния появился в Эпсоме, где в 1695 году англичанин Грейджой обнаружил его при выпаривании эпсомской минеральной воды, отсюда и название "эпсомские соли". С тех пор сульфат магния получают из морской воды. В более поздние времена сульфат магния добывали из минералов, таких как эпсомит.

C. Растворимость

Вода испаряется при температуре 150 градусов Цельсия. Растворимость сульфата магния в воде зависит от конкретной температуры и давления в реакторе с высокой температурой и высоким давлением. Растворимость сульфата магния (г/100 г воды) составляет 54 г при комнатной температуре и уменьшается при температуре выше 70 градусов Цельсия. Растворимость сульфата магния (г/100г воды): 25,5 г при 0 градусов; 30,4 г при 10 градусов; 35,1 г при 20 градусов; 37,4 г при 25 градусов; 39,7 г при 30 градусов; 44,7 г при 40 градусов; 50,4 г при 50 градусов; 54,8 г при 60 градусов.

D. Использование в фармацевтике

В медицине сульфат магния используется для лечения вросших ногтей и как слабительное средство.

3. Химические и Физическая Свойства

Продукт представляет собой бесцветные ромбоэдрические кристаллы, относительная плотность 2,66, температура плавления 1,124 °C. Растворим в воде, этаноле и глицерине. Растворим в воде, этаноле и глицерине. Нерастворим в ацетоне. Легко впитывает влагу.

Релаксация сульфата магния - основной механизм, который заставляет морскую воду поглощать звук на частотах выше 10 кГц (звуковая энергия преобразуется в тепло). На более низких частотах соль поглощает меньше, поэтому низкочастотные звуки распространяются в океане дальше. Борная кислота и карбонат магния также способствуют поглощению звука.

4. Используется

A. Медицинское обслуживание

Сульфат магния используется как наружно (в качестве слабительной соли), так и внутренне.

Основное внешнее применение - получение сульфата магния в виде солей для ванн, особенно для использования в ножных ваннах, чтобы успокоить больные ноги. Также утверждается, что соли для ванн успокаивают и ускоряют восстановление после мышечных болей, болезненности или травм. Медицинские исследования влияния магния на антидепрессанты и как анальгетика при мигренях и хронических болях отражают потенциальное воздействие сульфата магния на здоровье. Сульфат магния также изучался при лечении астмы, преэклампсии и эклампсии.

Сульфат магния - обычный ингредиент концентрированных солевых растворов, используемых в изоляторах для повышения их удельного веса примерно до 1,25-1,26. Такая высокая плотность позволяет пациентам легко плавать на поверхности закрытых резервуаров, максимально исключая раздражение внешних органов чувств.

В Великобритании препарат, содержащий сульфат магния и фенол, известен как "крем ласси" и может использоваться для лечения небольших фурункулов или локальных инфекций, а также для удаления деревянных заноз.

Сульфат магния можно принимать внутрь перорально, респираторно или внутривенно. Внутреннее применение включает заместительную терапию при дефиците магния, лечение острых и тяжелых сердечных аритмий, как бронхолитическое средство при лечении астмы, профилактику эклампсии и церебрального паралича, гемолитическое средство и противосудорожный препарат.

Он также используется в качестве слабительного средства.

B. Сельское хозяйство

В сельском хозяйстве сульфат магния используется для повышения содержания магния или серы в почве. Чаще всего он используется для комнатных растений или культур, нуждающихся в магнии, таких как картофель, томаты, морковь, перец, лимоны и розы. Преимущество сульфата магния перед другими магнийсодержащими добавками в почву, например, доломитом кальция, заключается в его высокой растворимости, что делает его пригодным и для внекорневого применения. pH растворов сульфата магния близок к нейтральному по сравнению со слабощелочными солями магния, содержащимися в известняке; поэтому использование сульфата магния в качестве источника магния в почве не приведет к значительному изменению pH почвы. Сульфат магния борется с вредителями и слизнями, помогает семенам прорастать, дает больше цветов, улучшает усвоение питательных веществ и является экологически чистым, но, вопреки распространенному мнению, сульфат магния не оказывает никакого другого эффекта, кроме исправления недостатка магния в почве.

Чрезмерное использование сульфата магния может привести даже к загрязнению воды.

До появления хелатной терапии сульфат магния исторически использовался для лечения отравлений свинцом, поскольку предполагалось, что попавший в организм свинец будет осажден сульфатом магния и затем выведен из пищеварительной системы. В начале-середине XX века это применение было особенно широко распространено в ветеринарии; слабительные соли уже были доступны на многих фермах для сельскохозяйственного использования и часто назначались для лечения сельскохозяйственных животных, которые случайно проглотили свинец.

C. Приготовление пищи

Сульфат магния используется как

Пивная соль для приготовления пива

Коагулянт для тофу

Заменитель соли

Ингредиент в бутилированной воде для восполнения минералов и улучшения вкуса

D. Химические

Безводный сульфат магния широко используется в качестве осушителя в органическом синтезе благодаря своему сродству к воде и совместимости с большинством органических соединений. В процессе работы органическая фаза обрабатывается безводным сульфатом магния. Затем гидратированное твердое вещество удаляется путем фильтрации, декантации или дистилляции (если температура кипения достаточно низкая). Аналогичным образом можно использовать и другие неорганические сульфаты (например, сульфат натрия и сульфат кальция).

E. Строительство

Сульфат магния используется для приготовления специальных цементов путем реакции растворов оксида магния и сульфата магния, которые обладают хорошей связующей способностью и более устойчивы к истиранию, чем портландцемент. Эти цементы используются в основном для производства легких теплоизоляционных плит, но их низкая водостойкость ограничивает их применение.

Сульфат магния (или натрия) также может быть использован для проверки целостности заполнителей, если материал не подвергался воздействию реальных погодных условий, в соответствии со стандартом ASTM C88. Испытание проводится путем многократного погружения в насыщенный раствор с последующей сушкой в печи для обезвоживания соли, выпавшей в осадок из проницаемых пор. Сила внутреннего расширения, возникающая в результате регидратации соли при повторном погружении, имитирует расширение воды при ее замерзании.

Сульфат магния также используется для проверки устойчивости бетона к внешнему сульфатному воздействию (ESA).

F. Аквариумы

Гептагидрат сульфата магния также используется для поддержания концентрации магния в морских аквариумах, содержащих большое количество каменистых кораллов, поскольку магний медленно истощается в процессе кальцификации каменистых кораллов. Концентрацию кальция и щелочности трудно контролировать в морских аквариумах с дефицитом магния, поскольку магния недостаточно для стабилизации этих ионов в морской воде и предотвращения их самопроизвольного осаждения в карбонат кальция.

5. Производственный процесс

В настоящее время в процессе производства сульфата магния в основном используется метод серной кислоты, метод горького рассола морского озера и т.д. Кроме того, существуют некоторые побочные методы, использующие побочные продукты производства борной кислоты тайваньского порошка для производства сульфата магния.

Метод серной кислоты: Оксид магния (гидроксид магния или карбонат магния) вступает в реакцию с серной кислотой, в результате которой образуется сульфат магния. Формула реакции выглядит следующим образом: Mg0+H2SO4+6H2O=MgSO4-7H2O

Метод рассола соленого озера: при производстве маточного раствора нитрата марганца естественным выпариванием кристаллизацией рафинированием получают сульфат магния.

Метод повторного дубления горьким рассолом: использование морской воды для получения сырого гептагидрата сульфата магния, содержащего NaCl, и получение гептагидрата сульфата магния методом промывки или перекристаллизации.

6. Метод производства

Сульфат магния обычно получают непосредственно из высохшего дна озер и других природных источников. Его также можно получить путем реакции магнезита (карбоната магния, MgCO3) или оксида магния (оксида, MgO) с серной кислотой (H2SO4):

H2SO4 + MgCO3 → MgSO4 + H2O + CO2

Другой возможный метод заключается в обработке морской воды или магнийсодержащих промышленных отходов для осаждения гидроксида магния и последующей реакции осадка с серной кислотой.

Кроме того, гептагидрат сульфата магния (эпсомит, MgSO4-7H2O) получают путем растворения моногидрата сульфата магния (кизерит, MgSO4-H2O) в воде и последующей кристаллизации гептагидрата сульфата магния.

Методом перекристаллизации в растворительный бак добавляют промышленный сульфат магния, растворяют его водой, очищают раствор от мышьяка и тяжелых металлов, фильтруют, фильтрат концентрируют, охлаждают и кристаллизуют, центрифугируют и отделяют, получая рафинированный сульфат магния, который сушат и обезвоживают при 200°C для получения готового безводного сульфата магния для корма.

Метод горячего выщелачивания Влейте маточный раствор сульфата магния (30 г/100 мл) в аппарат для выщелачивания, добавьте смешанный солевой раствор (содержащий менее 30% MgSO4 и менее 35% NaCl), объемное соотношение двух компонентов составляет 2︰1. Растворите и выщелачивайте в течение 4 ч при 45～50 ℃, и полученный смешанный раствор фильтруется на пластинчатом и рамном прессе, а полученный фильтрат перекачивается в предварительный холодильник для удаления NaCl, а затем прозрачная жидкость охлаждается до кристаллизации при температуре около 5 ℃. Промыть, отфильтровать, высушить (нижняя температура сушилки 350 ~ 400 ℃, верхняя температура 100 ~ 150 ℃), получить сульфат магния моногидрат. Затем используйте роторную сушилку для сушки при 400～500 ℃, чтобы получить готовый продукт.

Сульфат магния может кристаллизоваться в виде нескольких гидратов, в том числе:

Безводный, MgSO4; нестабилен в природе, гидратируется, образуя эпсомит.

Моногидрат, MgSO4-H2O; кизерит, моноклинный.

Моногидрат, MgSO4-H2O; триклинный.

MgSO4-1,25H2O или 4MgSO4-5H2O.

Дигидрат, MgSO4-2H2O; орторомбический.

MgSO4-2,5H2O или 2MgSO4-5H2O.

Тригидрат, MgSO4-3H2O.

Тетрагидрат, MgSO4-4H2O; старкеит, моноклинный.

Пентагидрат, MgSO4-5H2O; пентагидрит, триклинный.

Гексагидрат, MgSO4-6H2O; гексагидрит, моноклинный.

Гептагидрат, MgSO4-7H2O ("соль Эпсома"); эпсомит, орторомбический.

Эннеагидрат, MgSO4-9H2O, моноклинный.

Декагидрат, MgSO4-10H2O.

Недекагидрат, MgSO4-11H2O; меридианит, триклинный.

По состоянию на 2017 год существование декагидрата, по-видимому, не было подтверждено.

Все гидраты теряют воду при нагревании. При температуре выше 320 °C стабильна только безводная форма. Она разлагается без плавления при 1124 °C на оксид магния (MgO) и триоксид серы (SO3).