Solfato di magnesio

Autore: Amelie Stahlbuhk
ritorno al solfato

Questo articolo sarà rilasciato presto.

Abstract

Saranno presentate le diverse forme idrate di solfato di magnesio e il comportamento riguardo alla solubilità e igroscopicità.

Forme idrate

Kieserite MgSO4-H2O
Sanderite MgSO4-2H2O
Starkeyite MgSO4-4H2O
Pentaidrite MgSO4-5H2O
Esaidrite MgSO4-6H2O
Epsomite MgSO4-7H2O
Meridianiite MgSO4-11H2O

Solubilità

Come risulta dalla tabella 1, le diverse forme idrate di solfato di magnesio sono sali facilmente solubili, il che porta ad un’alta mobilità dei sali nei materiali porosi.

Tabella 1: Solubilità in mol/kg di diverse forme idrate di solfato di magnesio a 20°C Titolo: Reazioni di decomposizione di idrati di solfato di magnesio ed equilibri di fase nei sistemi MgSO4-H2O e Na+-Mg2+-Cl–SO42–H2O con implicazioni per Marte
Autore: Steiger, Michael; Linnow, Kirsten; Ehrhardt, Dorothee; Rohde, Mandy
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Forma idrata	Solubilità a 20°C
Kieserite	5.60
Starkeyite	5.04
Pentahydrite	4.40
Hexahydrite	3.61
Epsomite	2.84

A causa delle diverse forme idrate di solfato di magnesio con equilibri stabili e meta stabili, il diagramma di solubilità del sistema MgSO4-H2O contiene più informazioni dei diagrammi dei sali con meno o anche senza forme idrate. Con la dipendenza dalla temperatura della solubilità è possibile che i cambiamenti di temperatura siano accompagnati da un’idratazione o una disidratazione di una fase considerata.

Figura 1: Solubilità nel sistema MgSO4-H2O e sua dipendenza dalla temperatura. La molalità m è tracciata in funzione della temperatura. Gli equilibri delle diverse forme idrate possono essere distinti dai diversi colori delle curve. Le linee tratteggiate rappresentano gli equilibri metastabili. Oltre alle solubilità, sono indicati i punti di congelamento e di ebollizione. Secondo il titolo: Reazioni di decomposizione di idrati di solfato di magnesio ed equilibri di fase nei sistemi MgSO4-H2O e Na+-Mg2+-Cl–SO42–H2O con implicazioni per Marte
Autore: Steiger, Michael; Linnow, Kirsten; Ehrhardt, Dorothee; Rohde, Mandy
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Hygroscopicity

Nel sistema MgSO4-H2O cambiamenti di temperatura o umidità relativa possono portare a processi di idratazione/deidratazione o deliquescenza/cristallizzazione. A 20 °C l’epsomite è la fase cristallina presente quando l’umidità relativa è inferiore alla sua umidità di deliquescenza del 91,3%. Quando l’umidità relativa raggiunge valori inferiori al 47% inizia la disidratazione a livelli idratati inferiori, come è rappresentato dalle curve delle umidità di equilibrio nella figura 2.

Tabella 2: Deliquescenza e umidità di equilibrio a 20 °C Titolo: Reazioni di decomposizione di idrati di solfato di magnesio ed equilibri di fase nei sistemi MgSO4-H2O e Na+-Mg2+-Cl–SO42–H2O con implicazioni per Marte
Autore: Steiger, Michael; Linnow, Kirsten; Ehrhardt, Dorothee; Rohde, Mandy
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Transizione di fase	Deliquescenza o umidità di equilibrio a 20°C
Epsomite-soluzione	91,3 %
Epsomite-esaidrite	46.6 %
Epsomite-Kieserite	46.7 %
Esaidrite-Starkeyite	39.1 %

accompagnato da un’idratazione o una disidratazione di una fase considerata.

Figura 2: comportamento della deliquescenza nel sistema MgSO4-H2O. L’attività aw dell’acqua è tracciata in funzione della temperatura. Colori diversi etichettano le umidità di equilibrio e di deliquescenza delle diverse fasi del sistema. Le linee tratteggiate rappresentano gli equilibri metastabili. Secondo il titolo: Reazioni di decomposizione di idrati di solfato di magnesio ed equilibri di fase nei sistemi MgSO4-H2O e Na+-Mg2+-Cl–SO42–H2O con implicazioni per Marte
Autore: Steiger, Michael; Linnow, Kirsten; Ehrhardt, Dorothee; Rohde, Mandy
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Nell’intervallo di temperatura da -10 a 100 °C le umidita’ di deliquescenza delle forme idrate presenti (a seconda della temperatura) si trovano sempre sopra l’80 % u.r, quindi i sali non appartengono ai sali igroscopici.

Weblinks

Letteratura

	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): Reazioni di decomposizione di idrati di solfato di magnesio ed equilibri di fase nei sistemi MgSO4-H2O e Na+-Mg2+-Cl–SO42–H2O con implicazioni per Marte. Geochimica et Cosmochimica Act, 75 (12), 3600-3626, 10.1016/j.gca.2011.03.038,