Сульфа́т ма́гния — неорганическое вещество , соль металла магния и серной кислоты с формулой MgSO ₄ , белый порошок, образует несколько кристаллогидратов. В медицине используется при лечении ожирения как солевое слабительное, для достижения так называемого магниевого стресса.

Впервые была найдена в воде эпсомского источника в Англии ботаником Неемией Грю в 1695 году

Получение

• Взаимодействие серной кислоты и магния:

${\displaystyle {\mathsf {Mg+H_{2}SO_{4}\ \xrightarrow {\ } \ MgSO_{4}+H_{2}}}}$

• Взаимодействием серной кислоты с оксидом , гидроксидом и карбонатом магния :

${\displaystyle {\mathsf {MgO+H_{2}SO_{4}\ {\xrightarrow {\ }}\ MgSO_{4}+H_{2}O}}}$

${\displaystyle {\mathsf {Mg(OH)_{2}+H_{2}SO_{4}\ {\xrightarrow {\ }}\ MgSO_{4}+2\ H_{2}O}}}$

${\displaystyle {\mathsf {MgCO_{3}+H_{2}SO_{4}\ {\xrightarrow {\ }}\ MgSO_{4}+CO_{2}\uparrow +H_{2}O}}}$

• Обменными реакциями:

${\displaystyle {\mathsf {MgCO_{3}+(NH_{4})_{2}SO_{4}\ {\xrightarrow {100^{o}C}}\ MgSO_{4}+2NH_{3}\uparrow +CO_{2}\uparrow +H_{2}O}}}$

• Безводный сульфат магния получают сушкой кристаллогидрата :

${\displaystyle {\mathsf {MgSO_{4}\cdot 7H_{2}O\ {\xrightarrow {200^{o}C}}\ MgSO_{4}+7\ H_{2}O}}}$

• В промышленности сульфат магния получают из морской воды , минералов кизерита и карналлита .

Физические свойства

Сульфат магния — белый гигроскопичный порошок, кристаллы ромбической сингонии , параметры ячейки a = 0,482 нм, b = 0,672 нм, c = 0,833 нм. При температуре 1010 °С происходит переход в другую ромбическую фазу.

Образует несколько кристаллогидратов: MgSO ₄ · n H ₂ O, где n = 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 12.

Наиболее изучены кристаллогидраты — MgSO ₄ ·7H ₂ O ( эпсомит ), MgSO ₄ ·6H ₂ O и MgSO ₄ ·H ₂ O ( кизерит ).

Растворим в этаноле , глицерине и диэтиловом эфире . Не растворим в ацетоне .

Входит в число основных соединений в морской воде, отвечающих за поглощение звука, при этом звуковая энергия преобразуется в тепловую. Поглощение зависит от частоты звуковых колебаний: низкочастотный звук поглощается хуже, а высокочастотный — лучше (зависимость практически линейная при логарифмическом масштабе частоты и поглощения), что объясняет большую дальность распространения низкочастотных звуковых волн .

Химические свойства

• При нагревании выше температуры плавления разлагается:

${\displaystyle {\mathsf {2MgSO_{4}\ \xrightarrow {1200~^{\circ }C} \ 2MgO+2SO_{2}\uparrow +O_{2}}}}$

• С концентрированной серной кислотой образует гидросульфат:

${\displaystyle {\mathsf {MgSO_{4}+H_{2}SO_{4}\ {\xrightarrow {\ }}\ Mg(HSO_{4})_{2}}}}$

при нагревании выпадают сольваты состава MgSO ₄ ·H ₂ SO ₄ и MgSO ₄ ·3H ₂ SO ₄ .

• При нагревании взаимодействует с сероводородом , диоксидом кремния , углеродом :

${\displaystyle {\mathsf {MgSO_{4}+H_{2}S\ \xrightarrow {700~^{\circ }C} \ MgO+SO_{2}\uparrow +S+H_{2}O}}}$

${\displaystyle {\mathsf {MgSO_{4}+SiO_{2}\ {\xrightarrow {680~^{\circ }C}}\ MgSiO_{3}+SO_{3}}}}$

${\displaystyle {\mathsf {2MgSO_{4}+C\ \xrightarrow {800~^{\circ }C} \ 2MgO+2SO_{2}\uparrow +CO_{2}\uparrow }}}$

${\displaystyle {\mathsf {MgSO_{4}+2C\ \xrightarrow {>800~^{\circ }C} \ MgS+2CO_{2}\uparrow }}}$

• Водные растворы сульфата магния реагируют с водными растворами растворимых солей бария (например, BaCl ₂ ) с образованием нерастворимого сульфата бария :

${\displaystyle {\mathsf {MgSO_{4}+BaCl_{2}\ \xrightarrow {\ } \ BaSO_{4}\downarrow +MgCl_{2}}}}$

Ионы магния образуют устойчивые соединения с краун эфирами.

Применение

• Сульфат магния относится к многотоннажному производству, цена ≈130 USD/т.
• Магния сульфат широко применяется в медицине, обычно в виде 25 % раствора, оказывает многогранное влияние на организм . При внутривенном введении быстро снижает давление, усиливая диурез . При приёме внутрь плохо всасывается, действует как слабительное средство , также оказывает желчегонное действие, что связано с рефлексами, возникающими при раздражении нервных окончаний слизистой оболочки двенадцатиперстной кишки. При парентеральном введении сульфат магния оказывает успокаивающее действие на ЦНС. В зависимости от дозы может наблюдаться седативный, снотворный или наркотический эффект. Более подробно см. статью Сульфат магния (лекарственное средство) .
• Сульфат магния применяется как добавка для устройства дорожных и аэродромных оснований и покрытий.
• Входит в состав магнезиального цемента.
• В целлюлозно-бумажной промышленности используется как наполнитель, а также как компонент, позволяющий сохранить и улучшить физико-механические показатели бумаги при использовании отбеливателей (особенно хлорсодержащих) и для получения огнестойких изделий из бумаги.
• Используется для приготовления огнестойких составов для пропитки различных материалов.
• Для производства синтетических моющих средств (например, как стабилизатор перекисных соединений).
• Широко применяется в текстильной промышленности как наполнитель материалов, утяжелитель шёлка и хлопка, протрава для покраски тканей и как отбеливающий компонент.
• В лабораторных условиях безводный сульфат магния используется для сушки растворителей.
• Минеральное удобрение .
• Используется в качестве пищевой добавки E518 .

См. также

• Гептагидрат сульфата магния
• Сульфат магния (лекарственное средство)

Примечания

Литература

• Лидин Р.А. и др. Химические свойства неорганических веществ: Учеб. пособие для вузов. — 3-е изд., испр. — М. : Химия, 2000. — 480 с. — ISBN 5-7245-1163-0 .
• Рипан Р. , Четяну И. Неорганическая химия. Химия металлов. — М. : Мир, 1971. — Т. 1. — 561 с.
• Справочник химика / Редкол.: Никольский Б.П. и др.. — 2-е изд., испр. — М. — Л. : Химия, 1966. — Т. 1. — 1072 с.
• Справочник химика / Редкол.: Никольский Б.П. и др.. — 3-е изд., испр. — Л. : Химия, 1971. — Т. 2. — 1168 с.
• Химическая энциклопедия / Редкол.: Кнунянц И.Л. и др.. — М. : Советская энциклопедия, 1990. — Т. 2. — 671 с. — ISBN 5-82270-035-5 .