Síran hořečnatý

Abstrakt

Budou představeny různé hydratované formy síranu hořečnatého a chování týkající se rozpustnosti a hygroskopičnosti.

Hydratované formy

Kieserit MgSO4-H2O
Sanderit MgSO4-2H2O
Starkeyit MgSO4-4H2O
Pentahydrit MgSO4-5H2O
Hexahydrit MgSO4-6H2O
Epsomit MgSO4-7H2O
Meridianiit MgSO4-11H2O

Rozpustnost

Jak je uvedeno v tabulce 1, různé hydratované formy síranu hořečnatého jsou snadno rozpustné soli, což vede k vysoké pohyblivosti solí v porézních materiálech.

Tabulka 1: Rozpustnost různých hydratovaných forem síranu hořečnatého v mol/kg při 20 °C Název: Rozkladné reakce hydrátů síranu hořečnatého a fázové rovnováhy v systémech MgSO4-H2O a Na+-Mg2+-Cl–SO42–H2O s důsledky pro Mars
Autor: Steiger, Michael; Linnow, Kirsten; Ehrhardt, Dorothee; Rohde, Mandy
].

Hydratovaná forma	Rozpustnost při 20 °C
Kieserit	5.60
Starkeyit	5,04
Pentahydrit	4,40
Hexahydrit	3.61
Epsomit	2,84

Vzhledem k různým hydratovaným formám síranu hořečnatého se stabilními a metastabilními rovnováhami obsahuje diagram rozpustnosti soustavy MgSO4-H2O více informací než diagramy solí s méně hydratovanými formami nebo také bez nich. Při teplotní závislosti rozpustnosti je možné, že změny teploty jsou doprovázeny hydratací nebo dehydratací uvažované fáze.

Obrázek 1: Rozpustnost v soustavě MgSO4-H2O a její teplotní závislost. Je vynesena molalita m v závislosti na teplotě. Rovnováhy různých hydratovaných forem lze rozlišit podle různých barev křivek. Tečkované čáry představují metastabilní rovnováhy. Kromě rozpustnosti jsou uvedeny teploty tuhnutí a varu. Podle názvu: Rozkladné reakce hydrátů síranu hořečnatého a fázové rovnováhy v systémech MgSO4-H2O a Na+-Mg2+-Cl–SO42–H2O s důsledky pro Mars
Autor: Steiger, Michael; Linnow, Kirsten; Ehrhardt, Dorothee; Rohde, Mandy
.

Hygroskopičnost

V systému MgSO4-H2O mohou změny teploty nebo relativní vlhkosti vést k procesům hydratace/dehydratace nebo deliquescence/krystalizace. Při teplotě 20 °C je epsomit přítomnou krystalickou fází, pokud je relativní vlhkost nižší než jeho delikvační vlhkost 91,3 %. Když relativní vlhkost dosáhne hodnot pod 47 %, nastupuje dehydratace na nižší hydratované úrovně, jak ji znázorňují křivky rovnovážných vlhkostí na obrázku 2.

Tabulka 2: Delikvence a rovnovážné vlhkosti při 20 °C Název: Rozkladné reakce hydrátů síranu hořečnatého a fázové rovnováhy v systémech MgSO4-H2O a Na+-Mg2+-Cl–SO42–H2O s důsledky pro Mars
Autor: Steiger, Michael; Linnow, Kirsten; Ehrhardt, Dorothee; Rohde, Mandy
].

Fázový přechod	Deliquescence nebo rovnovážná vlhkost při 20 °C
Epsomit-roztok	91,3 %
Epsomit-Hexahydrit	46.6 %
Epsomit-Kieserit	46,7 %
Hexahydrit-Starkeyit	39.1 %

doprovázená hydratací nebo dehydratací uvažované fáze.

Obrázek 2: Delikventní chování v systému MgSO4-H2O. Aktivita vody aw je vynesena v závislosti na teplotě. Různými barvami jsou označeny rovnovážné a delikvenční vlhkosti různých fází systému. Tečkované čáry představují metastabilní rovnováhy. Podle názvu: Rozkladné reakce hydrátů síranu hořečnatého a fázové rovnováhy v systémech MgSO4-H2O a Na+-Mg2+-Cl–SO42–H2O s důsledky pro Mars
Autor: Steiger, Michael; Linnow, Kirsten; Ehrhardt, Dorothee; Rohde, Mandy
.

V teplotním rozmezí -10 až 100 °C leží delikující vlhkosti přítomných hydratovaných forem (v závislosti na teplotě) vždy nad 80 % r.h., takže tyto soli nepatří mezi hygroskopické soli.

Webové odkazy

Literatura

	Mainusch, Nils (2001): Erstellung einer Materialsammlung zur qualitativen Bestimmung bauschädlicher Salze für Fachleute der Restaurierung, Diplomarbeit, HAWK Hochschule für angewandte Wissenschaft und Kunst Hildesheim/Holzminden/Göttingen, file:Diplomarbeit Nils Mainusch.pdf
	Stark, Jochen; Stürmer, Sylvia (1996): Bauschädliche Salze, Bauhaus-Univ. Weimar
	Steiger, Michael; Linnow, Kirsten; Ehrhardt, Dorothee; Rohde, Mandy (2011): Rozkladné reakce hydrátů síranu hořečnatého a fázové rovnováhy v systémech MgSO4-H2O a Na+-Mg2+-Cl–SO42–H2O s důsledky pro Mars. Geochimica et Cosmochimica Act, 75 (12), 3600-3626, 10.1016/j.gca.2011.03.038,

.