Sulfate de magnésium

Auteur : Amelie Stahlbuhk
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Cet article sera publié prochainement.

Abstract

On présentera les différentes formes hydratées du sulfate de magnésium et le comportement concernant la solubilité et l’hygroscopicité.

Formes hydratées

Kiesérite MgSO4-H2O
Sandérite MgSO4-2H2O
Starkeyite MgSO4-4H2O
Pentahydrite MgSO4-5H2O.
Hexahydrite MgSO4-6H2O
Epsomite MgSO4-7H2O
Méridianite MgSO4-11H2O

Solubilité

Comme il est montré dans le tableau 1, les différentes formes hydratées du sulfate de magnésium sont des sels facilement solubles, ce qui entraîne une grande mobilité des sels dans les matériaux poreux.

Tableau 1 : Solubilités en mol/kg des différentes formes hydratées du sulfate de magnésium à 20°C Titre : Réactions de décomposition des hydrates de sulfate de magnésium et équilibres de phase dans les systèmes MgSO4-H2O et Na+-Mg2+-Cl–SO42–H2O avec des implications pour Mars
Auteur : Steiger, Michael ; Linnow, Kirsten ; Ehrhardt, Dorothee ; Rohde, Mandy
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Forme hydratée	Solubilité à 20°C
Kieserite	5.60
Starkeyite	5,04
Pentahydrite	4,40
Hexahydrite	3.61
Epsomite	2,84

En raison des différentes formes hydratées du sulfate de magnésium avec des équilibres stables et méta-stables, le diagramme de solubilité du système MgSO4-H2O contient plus d’informations que les diagrammes des sels avec moins ou aussi sans aucune forme hydratée. Avec la dépendance en température de la solubilité, il est possible que les changements de température soient accompagnés d’une hydratation ou d’une déshydratation d’une phase considérée.

Figure 1 : Solubilités dans le système MgSO4-H2O et sa dépendance en température. La molalité m est tracée en fonction de la température. Les équilibres des différentes formes hydratées peuvent être distingués par les différentes couleurs des courbes. Les lignes en pointillés représentent les équilibres métastables. En plus des solubilités, les points de congélation et d’ébullition sont donnés. Selon le titre : Réactions de décomposition des hydrates de sulfate de magnésium et équilibres de phase dans les systèmes MgSO4-H2O et Na+-Mg2+-Cl–SO42–H2O avec des implications pour Mars
Auteur : Steiger, Michael ; Linnow, Kirsten ; Ehrhardt, Dorothee ; Rohde, Mandy
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Hygroscopicité

Dans le système MgSO4-H2O les changements de température ou d’humidité relative peuvent conduire à des processus d’hydratation/déshydratation ou de déliquescence/cristallisation. A 20 °C, l’epsomite est la phase cristalline présente lorsque l’humidité relative est inférieure à son humidité de déliquescence de 91,3 %. Lorsque l’humidité relative atteint des valeurs inférieures à 47 %, la déshydratation vers des niveaux hydratés inférieurs s’installe, comme cela est représenté par les courbes des humidités d’équilibre de la figure 2.

Tableau 2 : Déliquescence et humidités d’équilibre à 20 °C Titre : Réactions de décomposition des hydrates de sulfate de magnésium et équilibres de phase dans les systèmes MgSO4-H2O et Na+-Mg2+-Cl–SO42–H2O avec des implications pour Mars
Auteur : Steiger, Michael ; Linnow, Kirsten ; Ehrhardt, Dorothee ; Rohde, Mandy
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Transition de phase	Deliquescence ou humidité d’équilibre à 20°C
Solution d’epsomite	91,3 %
Epsomite-Hexahydrite	46.6 %
Epsomite-Kieserite	46.7 %
Hexahydrite-Starkeyite	39.1 %

accompagné par une hydratation ou une déshydratation d’une phase considérée.

Figure 2 : Comportement de déliquescence dans le système MgSO4-H2O. L’activité de l’eau aw est tracée en fonction de la température. Des couleurs différentes marquent les humidités d’équilibre et de déliquescence des différentes phases du système. Les lignes en pointillés représentent les équilibres métastables. Selon le titre : Réactions de décomposition des hydrates de sulfate de magnésium et équilibres de phases dans les systèmes MgSO4-H2O et Na+-Mg2+-Cl–SO42–H2O avec des implications pour Mars
Auteur : Steiger, Michael ; Linnow, Kirsten ; Ehrhardt, Dorothee ; Rohde, Mandy
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Dans la plage de température de -10 à 100 °C, les humidités de déliquescence des formes hydratées actuelles (selon la température) se situent toujours au-dessus de 80 % h.r., les sels n’appartiennent donc pas aux sels hygroscopiques.

Liens internet

Littérature

	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) : Réactions de décomposition des hydrates de sulfate de magnésium et équilibres de phase dans les systèmes MgSO4-H2O et Na+-Mg2+-Cl–SO42–H2O avec des implications pour Mars. Geochimica et Cosmochimica Act, 75 (12), 3600-3626, 10.1016/j.gca.2011.03.038,

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