Siarczan magnezu

Autor: Amelie Stahlbuhk
back to Sulfate

Ten artykuł zostanie wkrótce udostępniony.

Abstract

Przedstawione zostaną różne uwodnione formy siarczanu magnezu oraz zachowanie dotyczące rozpuszczalności i higroskopijności.

Formy uwodnione

Kieseryt MgSO4-H2O
Sandryt MgSO4-2H2O
Starkeyit MgSO4-4H2O
Pentahydryt MgSO4-5H2O
Heksahydryt MgSO4-6H2O
Epsomit MgSO4-7H2O
Meridianiit MgSO4-11H2O

Rozpuszczalność

Jak wynika z tabeli 1, różne uwodnione formy siarczanu magnezu są solami łatwo rozpuszczalnymi, co prowadzi do dużej mobilności soli w materiałach porowatych.

Tabela 1: Rozpuszczalność w mol/kg różnych uwodnionych form siarczanu magnezu w temperaturze 20°C Tytuł: Reakcje rozkładu hydratów siarczanu magnezu i równowagi fazowe w układach MgSO4-H2O i Na+-Mg2+-Cl–SO42–H2O z implikacjami dla Marsa
Autor: Steiger, Michael; Linnow, Kirsten; Ehrhardt, Dorothee; Rohde, Mandy
].

Forma uwodniona	Rozpuszczalność w 20°C
Kieseryt	5.60
Starkeyite	5.04
Pentahydryt	4.40
Hexahydryt	3.61
Epsomit	2,84

Dzięki różnym formom uwodnionym siarczanu magnezu o stabilnych i meta stabilnych stanach równowagi, diagram rozpuszczalności układu MgSO4-H2O zawiera więcej informacji niż diagramy soli z mniejszą ilością form uwodnionych lub również bez form uwodnionych. Dzięki zależności rozpuszczalności od temperatury możliwe jest, że zmianom temperatury towarzyszy hydratacja lub dehydratacja danej fazy.

Rysunek 1: Rozpuszczalność w układzie MgSO4-H2O i jej zależność od temperatury. Molalność m jest wykreślona w zależności od temperatury. Równowagi różnych form uwodnionych można rozróżnić dzięki różnym kolorom krzywych. Linie przerywane reprezentują równowagi metastabilne. Oprócz rozpuszczalności podano również temperaturę krzepnięcia i wrzenia. Zgodnie z tytułem: Reakcje rozkładu hydratów siarczanu magnezu i równowagi fazowe w układach MgSO4-H2O i Na+-Mg2+-Cl–SO42–H2O z implikacjami dla Marsa
Autor: Steiger, Michael; Linnow, Kirsten; Ehrhardt, Dorothee; Rohde, Mandy
.

Hygroskopijność

W układzie MgSO4-H2O zmiany temperatury lub wilgotności względnej mogą prowadzić do procesów hydratacji/dehydratacji lub delikwatacji/krystalizacji. W temperaturze 20 °C epsomit jest obecną fazą krystaliczną, gdy wilgotność względna jest niższa od wilgotności delikatesowej wynoszącej 91,3 %. Gdy wilgotność względna osiąga wartości poniżej 47 %, następuje odwodnienie do niższych poziomów uwodnionych, co przedstawiają krzywe wilgotności równowagowych na rysunku 2.

Tabela 2: Delikwencja i wilgotności równowagowe w temperaturze 20 °C Tytuł: Decomposition reactions of magnesium sulfate hydrates and phase equilibria in the MgSO4-H2O and Na+-Mg2+-Cl–SO42–H2O systems with implications for Mars
Author: Steiger, Michael; Linnow, Kirsten; Ehrhardt, Dorothee; Rohde, Mandy
].

Przejście fazowe	Delikwencja lub wilgotność równowagowa w 20°C
Roztwór Epsomitu	91,3 %
Epsomit-Heksahydryt	46.6 %
Epsomite-Kieserite	46.7 %
Hexahydrite-Starkeyite	39.1 %

z towarzyszącą hydratacją lub dehydratacją danej fazy.

Rysunek 2: Zachowanie delikwenta w układzie MgSO4-H2O. Aktywność wody aw jest wykreślona w zależności od temperatury. Różnymi kolorami oznaczono wilgotności równowagowe i delikatesowe różnych faz układu. Linie przerywane reprezentują równowagi metastabilne. Zgodnie z tytułem: Decomposition reactions of magnesium sulfate hydrates and phase equilibria in the MgSO4-H2O and Na+-Mg2+-Cl–SO42–H2O systems with implications for Mars
Author: Steiger, Michael; Linnow, Kirsten; Ehrhardt, Dorothee; Rohde, Mandy
.

W zakresie temperatur od -10 do 100 °C wilgotności delikatesowe obecnych form uwodnionych (w zależności od temperatury) leżą zawsze powyżej 80 % r.h., sole te nie należą więc do soli higroskopijnych.

Weblinks

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): Decomposition reactions of magnesium sulfate hydrates and phase equilibria in the MgSO4-H2O and Na+-Mg2+-Cl–SO42–H2O systems with implications for Mars. Geochimica et Cosmochimica Act, 75 (12), 3600-3626, 10.1016/j.gca.2011.03.038,

.