Magnesiumsulfaat

Auteur: Amelie Stahlbuhk
terug naar Sulfaat

Dit artikel wordt binnenkort vrijgegeven.

Abstract

De verschillende gehydrateerde vormen van magnesiumsulfaat en het gedrag met betrekking tot oplosbaarheid en hygroscopiciteit zullen worden gepresenteerd.

Hydraatvormen

Kieseriet MgSO4-H2O
Sanderiet MgSO4-2H2O
Starkeyiet MgSO4-4H2O
Pentahydriet MgSO4-5H2O
Hexahydriet MgSO4-6H2O
Epsomiet MgSO4-7H2O
Meridianiiet MgSO4-11H2O

Oplosbaarheid

Zoals blijkt uit tabel 1, zijn de verschillende gehydrateerde vormen van magnesiumsulfaat gemakkelijk oplosbare zouten, wat leidt tot een hoge mobiliteit van de zouten in poreuze materialen.

Tabel 1: Oplosbaarheden in mol/kg van verschillende gehydrateerde vormen van magnesiumsulfaat bij 20°C Titel: Ontbindingsreacties van magnesiumsulfaathydraten en fase-evenwichten in de MgSO4-H2O en Na+-Mg2+-Cl–SO42–H2O systemen met implicaties voor Mars
Auteur: Steiger, Michael; Linnow, Kirsten; Ehrhardt, Dorothee; Rohde, Mandy
].

Hydraatvorm	Oplosbaarheid bij 20°C
Kieseriet	5.60
Starkeyite	5.04
Pentahydriet	4.40
Hexahydriet	3.61
Epsomiet	2,84

Door de verschillende gehydrateerde vormen van magnesiumsulfaat met stabiele en metastabiele evenwichten, bevat het oplosbaarheidsdiagram van het systeem MgSO4-H2O meer informatie dan diagrammen van zouten met minder of ook zonder gehydrateerde vormen. Met de temperatuurafhankelijkheid van de oplosbaarheid is het mogelijk dat temperatuurveranderingen gepaard gaan met een hydratatie of een dehydratatie van een beschouwde fase.

Figuur 1: Oplosbaarheden in het systeem MgSO4-H2O en de temperatuurafhankelijkheid ervan. De molaliteit m is uitgezet tegen de temperatuur. De evenwichten van de verschillende gehydrateerde vormen kunnen worden onderscheiden door de verschillende kleuren van de krommen. De stippellijnen geven de metastabiele evenwichten weer. Naast de oplosbaarheden zijn ook het vriespunt en het kookpunt gegeven. Volgens titel: Ontbindingsreacties van magnesiumsulfaathydraten en fase-evenwichten in de MgSO4-H2O en Na+-Mg2+-Cl–SO42–H2O systemen met implicaties voor Mars
Author: Steiger, Michael; Linnow, Kirsten; Ehrhardt, Dorothee; Rohde, Mandy
.

Hygroscopiciteit

In het systeem MgSO4-H2O kunnen veranderingen in temperatuur of relatieve vochtigheid leiden tot hydratatie/dehydratatie of deliquescence/kristallisatieprocessen. Bij 20 °C is epsomiet de aanwezige kristallijne fase wanneer de relatieve vochtigheid lager is dan zijn deliquescentievochtigheid van 91,3 %. Wanneer de relatieve vochtigheid waarden beneden 47 % bereikt, treedt de dehydratatie tot lagere gehydrateerde niveaus in, zoals wordt weergegeven door de curven van de evenwichtsvochtigheden in figuur 2.

Tabel 2: Deliquescentie en evenwichtsvochtigheden bij 20 °C Titel: Ontbindingsreacties van magnesiumsulfaathydraten en fase-evenwichten in de MgSO4-H2O en Na+-Mg2+-Cl–SO42–H2O systemen met implicaties voor Mars
Auteur: Steiger, Michael; Linnow, Kirsten; Ehrhardt, Dorothee; Rohde, Mandy
].

Faseovergang	Deliquescentie of evenwichtsvochtigheid bij 20°C
Epsomiet-oplossing	91,3 %
Epsomiet-Hexahydriet	46.6 %
Epsomiet-Kieseriet	46,7 %
Hexahydriet-Starkeyiet	39.1 %

geassocieerd met een hydratatie of een dehydratatie van een beschouwde fase.

Figuur 2: Deliquescentiegedrag in het systeem MgSO4-H2O. De wateractiviteit aw is uitgezet tegen de temperatuur. Verschillende kleuren geven de evenwichts- en deliquescentie vochtigheid van de verschillende fasen van het systeem aan. Stippellijnen geven metastabiele evenwichten weer. Volgens titel: Ontbindingsreacties van magnesiumsulfaathydraten en fase-evenwichten in de MgSO4-H2O en Na+-Mg2+-Cl–SO42–H2O systemen met implicaties voor Mars
Author: Steiger, Michael; Linnow, Kirsten; Ehrhardt, Dorothee; Rohde, Mandy
.

In het temperatuurbereik van -10 tot 100 °C liggen de deliquescentievochtigheden van de aanwezige gehydrateerde vormen (afhankelijk van de temperatuur) altijd boven 80 % r.h., zodat de zouten niet tot de hygroscopische zouten behoren.

Weblinks

Literatuur

	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): Decompositiereacties van magnesiumsulfaathydraten en fase-evenwichten in de MgSO4-H2O en Na+-Mg2+-Cl–SO42–H2O systemen met implicaties voor Mars. Geochimica et Cosmochimica Act, 75 (12), 3600-3626, 10.1016/j.gca.2011.03.038,