Magnesiumsulfat

Författare: Amelie Stahlbuhk
tillbaka till Sulfat

Denna artikel kommer snart att publiceras.

Abstract

De olika hydratiserade formerna av magnesiumsulfat och beteendet när det gäller löslighet och hygroskopicitet kommer att presenteras.

Hydrerade former

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

Löslighet

Som framgår av tabell 1, är de olika hydratiserade formerna av magnesiumsulfat lättlösliga salter, vilket leder till en hög rörlighet för salterna i porösa material.

Tabell 1: Löslighet i mol/kg för olika hydratiserade former av magnesiumsulfat vid 20°C Titel: Författaren: MgSO4-H2O och Na+-Mg2+-Cl–SO42–H2O system med implikationer för Mars
Author: (Författare: MgSO4-H2O och Na+-Mg2+-Cl–SO42–H2O system med implikationer för Mars
Author: (Författare: MgSO4-H2O): Steiger, Michael; Linnow, Kirsten; Ehrhardt, Dorothee; Rohde, Mandy
].

Hydrerad form	Löslighet vid 20°C
Kieserit	5.60
Starkeyite	5.04
Pentahydrit	4.40
Hexahydrit	3.61
Epsomit	2,84

På grund av de olika hydrerade formerna av magnesiumsulfat med stabila och metastabila jämvikter innehåller löslighetsdiagrammet för systemet MgSO4-H2O mer information än diagrammen för salter med färre eller även utan hydrerade former. Med temperaturberoendet av lösligheten är det möjligt att temperaturförändringar åtföljs av en hydrering eller en dehydrering av en betraktad fas.

Figur 1: Lösligheter i systemet MgSO4-H2O och dess temperaturberoende. Molaliteten m är plottad mot temperaturen. Jämvikter för de olika hydratiserade formerna kan särskiljas genom kurvernas olika färger. Streckade linjer representerar de metastabila jämvikterna. Förutom lösligheten anges fryspunkten och kokpunkten. Enligt rubriken: Författare: MgSO4-H2O och Na+-Mg2+-Cl–SO42–H2O system med implikationer för Mars
Author: (Författare: MgSO4-H2O och Na+-Mg2+-Cl–SO42–H2O system med implikationer för Mars): Steiger, Michael; Linnow, Kirsten; Ehrhardt, Dorothee; Rohde, Mandy
.

Hygroskopicitet

I systemet MgSO4-H2O kan förändringar i temperatur eller relativ luftfuktighet leda till hydrering/dehydrering eller deliquescens/kristalliseringsprocesser. Vid 20 °C är epsomit den närvarande kristallina fasen när den relativa fuktigheten ligger under dess deliquescensfukthalt på 91,3 %. När den relativa fuktigheten når värden under 47 % inleds uttorkningen till lägre hydratnivåer, vilket representeras av kurvorna för jämviktsfuktigheten i figur 2.

Tabell 2: Deliquescence och jämviktsfuktighet vid 20 °C Titel: 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
].

Fasövergång	Deliquescens eller jämviktsfuktighet vid 20°C
Epsomit-lösning	91,3 %
Epsomit-Hexahydrit	46.6 %
Epsomit-Kieserit	46.7 %
Hexahydrit-Starkeyit	39.1 %

följs av en hydrering eller dehydrering av en betraktad fas.

Figur 2: Deliquescensbeteende i systemet MgSO4-H2O. Vattenaktiviteten aw är plottad mot temperaturen. Olika färger markerar jämvikts- och deliquescensfuktigheten i systemets olika faser. Streckade linjer representerar metastabila jämvikter. Enligt rubriken: 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
.

I temperaturintervallet -10 till 100 °C ligger deliquescensfuktigheten hos de nuvarande hydratformerna (beroende på temperatur) alltid över 80 % r.h., så salterna tillhör inte de hygroskopiska salterna.

Webblänkar

Litteratur

	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,