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El sulfato de magnesio o sulfato de magnesio (en inglés británico ) es un compuesto químico , una sal con la fórmula MgSO
4
, que consta de cationes de magnesio Mg 2+
(20,19% en masa) y aniones sulfato SO 2−
4
. Es un sólido cristalino blanco , soluble en agua pero no en etanol .

El sulfato de magnesio se encuentra generalmente en forma de hidrato de MgSO.
4
· N H
2
O
, para varios valores de n entre 1 y 11. El más común es el MgSO heptahidrato
4
· 7H
2
O
, conocida como sal de Epsom , que es un producto químico doméstico con muchos usos tradicionales, incluidas las sales de baño . [1]

El uso principal del sulfato de magnesio es en la agricultura, para corregir suelos deficientes en magnesio (un nutriente esencial para las plantas debido al papel del magnesio en la clorofila y la fotosíntesis ). Se prefiere el monohidrato para este uso; a mediados de la década de 1970, su producción era de 2,3 millones de toneladas por año. [2] La forma anhidra y varios hidratos se encuentran en la naturaleza como minerales , y la sal es un componente importante del agua de algunos manantiales .

Hidrata

El sulfato de magnesio puede cristalizar como varios hidratos , que incluyen:

  • Anhidro, MgSO
    4
    ; de naturaleza inestable, se hidrata para formar epsomita . [3]
  • Monohidrato, MgSO
    4
    · H
    2
    O
    ; kieserita , monoclínica . [4]
  • MgSO
    4
    · 1,25 H
    2
    O
    o 8MgSO
    4
    · 10H
    2
    O
    . [5]
  • Dihidrato, MgSO
    4
    · 2H
    2
    O
    ; ortorrómbico .
  • MgSO
    4
    · 2.5H
    2
    O
    o 2MgSO
    4
    · 5H
    2
    O
    . [5]
  • Trihidrato, MgSO
    4
    · 3H
    2
    O
    . [5]
  • Tetrahidrato, MgSO
    4
    · 4H
    2
    O
    ; starkeyite , monoclínico . [6]
  • Pentahidrato, MgSO
    4
    · 5H
    2
    O
    ; pentahidrita , triclínica . [4]
  • Hexahidrato, MgSO
    4
    · 6H
    2
    O
    ; hexahidrita , monoclínica.
  • Heptahidrato, MgSO
    4
    · 7H
    2
    O
    ("sal de Epsom"); epsomita , ortorrómbica. [4]
  • Eneahidrato, MgSO
    4
    ·9 HORAS
    2
    O
    , monoclínica. [7]
  • Decahidrato, MgSO
    4
    · 10H
    2
    O
    . [6]
  • Undecahidrato, MgSO
    4
    · 11H
    2
    O
    ; meridianiite , triclínico. [6]

A partir de 2017, aparentemente no se ha confirmado la existencia del decahidrato. [7]

Todos los hidratos pierden agua al calentarse. Por encima de 320 ° C, solo la forma anhidra es estable. Se descompone sin fundirse a 1124 ° C en óxido de magnesio (MgO) y trióxido de azufre (SO 3 ).

Heptahidrato (sal de Epsom)

El heptahidrato toma su nombre común "sal de Epsom" de un manantial salino amargo en Epsom en Surrey , Inglaterra, donde la sal se produjo a partir de los manantiales que surgen donde la tiza porosa de North Downs se encuentra con la arcilla impermeable de Londres .

El heptahidrato pierde fácilmente un equivalente de agua para formar el hexahidrato.

Es una fuente natural de magnesio y azufre . Las sales de Epsom se utilizan comúnmente en sales de baño , exfoliantes , relajantes musculares y analgésicos. Sin embargo, estas son diferentes de las sales de Epsom que se utilizan para jardinería, ya que contienen aromas y perfumes no aptos para plantas. [8]

Monohidrato

El monohidrato se puede preparar calentando el hexahidrato a aproximadamente 150 ° C. [ cita requerida ] Un calentamiento adicional a aproximadamente 300–320 ° C da sulfato de magnesio anhidro. [ cita requerida ]

Undecahidrato

El MgSO undecahidrato
4
· 11H
2
O
, meridianiita , es estable a presión atmosférica solo por debajo de 2 ° C. Por encima de esa temperatura, se licua en una mezcla de heptahidrato sólido y una solución saturada . Tiene un punto eutéctico con agua a −3,9 ° C y 17,3% (masa) de MgSO4. [5] Pueden obtenerse cristales grandes a partir de soluciones de la concentración adecuada mantenidas a 0 ° C durante unos días. [5]

A presiones de aproximadamente 0,9 GPa y a 240 K , la meridianiita se descompone en una mezcla de hielo VI y el enneahidrato MgSO
4
·9 HORAS
2
O
. [7]

Eneahidratar

El eneahidrato de MgSO
4
·9 HORAS
2
O
fue identificado y caracterizado recientemente, aunque parece fácil de producir (enfriando una solución de MgSO
4
y sulfato de sodio Na
2
ASI QUE
4
en proporciones adecuadas).

La estructura es monoclínica, con parámetros de celda unitaria a 250 K: a  = 0,675  nm , b  = 1,195 nm, c  = 1,465 nm, β = 95,1 °, V = 1,177  nm 3 con Z  = 4. El grupo espacial más probable es P21 / c. El selenato de magnesio también forma un MgSeO enneahidratado
4
·9 HORAS
2
O
, pero con una estructura cristalina diferente. [7]

Ocurrencia natural

Como Mg2+
y asi2−
4
Los iones son respectivamente el segundo catión y el segundo anión presentes en el agua de mar después de Na+
y Cl-
, los sulfatos de magnesio son minerales comunes en entornos geológicos. Su aparición está relacionada principalmente con procesos supergénicos . Algunos de ellos también son constituyentes importantes de los depósitos de sales evaporíticas de potasio -magnesio (K-Mg).

Los puntos brillantes observados por la nave espacial Dawn en el cráter Occator en el planeta enano Ceres son más consistentes con la luz reflejada del sulfato de magnesio hexahidratado. [9]

Casi todas las formas mineralógicas conocidas de MgSO 4 son hidratos. Epsomita es el análogo natural de la "sal de Epsom". Se ha observado meridianita , MgSO 4 · 11H 2 O, en la superficie de lagos helados y se cree que también se encuentra en Marte. La hexahidrita es el siguiente hidrato inferior (6). Los siguientes tres hidratos inferiores , pentahidrita , starkeyita y especialmente sanderita, son raros. La kieserita es un monohidrato y es común entre los depósitos evaporíticos. Se informó de sulfato de magnesio anhidro de algunos vertederos de carbón en llamas .

Preparación

El sulfato de magnesio generalmente se obtiene directamente de los lechos de los lagos secos y otras fuentes naturales. También se puede preparar haciendo reaccionar magnesita ( carbonato de magnesio , MgCO
3
) o magnesia ( óxido , MgO ) con ácido sulfúrico .

Otro método posible es tratar agua de mar o desechos industriales que contienen magnesio para precipitar hidróxido de magnesio y hacer reaccionar el precipitado con ácido sulfúrico .

Propiedades físicas

La relajación con sulfato de magnesio es el mecanismo principal que causa la absorción del sonido en el agua de mar a frecuencias superiores a 10  kHz [10] ( la energía acústica se convierte en energía térmica ). Las frecuencias más bajas son menos absorbidas por la sal, por lo que el sonido de baja frecuencia viaja más lejos en el océano. El ácido bórico y el carbonato de magnesio también contribuyen a la absorción. [11]

Usos

Médico

El sulfato de magnesio se usa tanto externamente (como sal de Epsom) como internamente.

El principal uso externo es la formulación como sales de baño , especialmente para baños de pies para aliviar los dolores de pie. Se ha afirmado que estos baños también alivian y aceleran la recuperación de dolores musculares, molestias o lesiones. [12] Los efectos potenciales sobre la salud del sulfato de magnesio se reflejan en estudios médicos sobre el impacto del magnesio en la depresión resistente [13] y como analgésico para la migraña y el dolor crónico. [14] Se ha estudiado el sulfato de magnesio para el tratamiento del asma , [15] la preeclampsia y la eclampsia . [dieciséis]

El sulfato de magnesio es el componente habitual de la solución salina concentrada que se utiliza en los tanques de aislamiento para aumentar su gravedad específica a aproximadamente 1,25-1,26. Esta alta densidad permite que un individuo flote sin esfuerzo sobre la superficie del agua en el tanque cerrado, eliminando tantos sentidos externos como sea posible.

En el Reino Unido , un medicamento que contiene sulfato de magnesio y fenol , llamado "pasta de dibujo", es útil para pequeños furúnculos o infecciones localizadas [17] y para eliminar astillas. [18]

Internamente, el sulfato de magnesio puede administrarse por vía oral, respiratoria o intravenosa . Los usos internos incluyen la terapia de reemplazo para la deficiencia de magnesio , [19] el tratamiento de arritmias agudas y graves , [20] como broncodilatador en el tratamiento del asma , [21] y la prevención de la eclampsia . [22]

Agricultura

En agricultura , el sulfato de magnesio se usa para aumentar el contenido de magnesio o azufre en el suelo . Se aplica con mayor frecuencia a plantas en macetas o cultivos hambrientos de magnesio como patatas , tomates , zanahorias , pimientos , limones y rosas . La ventaja del sulfato de magnesio sobre otros enmiendas de suelo de magnesio (como la cal dolomítica ) es su alta solubilidad , lo que también permite la opción de alimentación foliar . Las soluciones de sulfato de magnesio también tienen un pH casi neutro, en comparación con las soluciones ligeramente alcalinas.sales de magnesio que se encuentran en la piedra caliza ; por lo tanto, el uso de sulfato de magnesio como fuente de magnesio para el suelo no cambia significativamente el pH del suelo . [23]

El sulfato de magnesio se usó históricamente como tratamiento para el envenenamiento por plomo antes del desarrollo de la terapia de quelación , ya que se esperaba que cualquier plomo ingerido fuera precipitado por el sulfato de magnesio y posteriormente purgado del sistema digestivo . [24] Esta aplicación tuvo un uso particularmente generalizado entre los veterinarios durante principios y mediados del siglo XX; La sal de Epsom ya estaba disponible en muchas granjas para uso agrícola, y a menudo se prescribía en el tratamiento de animales de granja que ingirieron plomo sin darse cuenta. [25] [26]

Preparación de alimentos

El sulfato de magnesio se utiliza como una elaboración de la cerveza sal en la fabricación de cerveza . [27] También se puede utilizar como coagulante para hacer tofu . [28]

Química

El sulfato de magnesio anhidro se usa comúnmente como desecante en síntesis orgánica debido a su afinidad por el agua y compatibilidad con la mayoría de los compuestos orgánicos. Durante el trabajo en marcha , una fase orgánica se trata con sulfato de magnesio anhidro. Luego, el sólido hidratado se elimina mediante filtración , decantación o destilación (si el punto de ebullición es lo suficientemente bajo). Se pueden utilizar de la misma forma otras sales de sulfato inorgánico tales como sulfato de sodio y sulfato de calcio .

Construcción

El sulfato de magnesio se utiliza para preparar cementos específicos mediante la reacción entre el óxido de magnesio y la solución de sulfato de magnesio, que son de buena capacidad aglutinante y más resistentes que el cemento Portland . Este cemento se adopta principalmente en la producción de paneles aislantes ligeros. La debilidad en la resistencia al agua limita su uso.

El sulfato de magnesio (o sodio) también se usa para probar la solidez de los agregados de acuerdo con la norma ASTM C88, cuando no hay registros de servicio del material expuesto a condiciones reales de intemperismo . La prueba se realiza mediante inmersión repetida en soluciones saturadas seguido de secado en horno para deshidratar la sal precipitada en espacios porosos permeables . La fuerza expansiva interna, derivada de la rehidratación de la sal al volver a sumergirse, simula la expansión del agua al congelarse .

El sulfato de magnesio también se usa para probar la resistencia del concreto al ataque externo de sulfato (ESA).

Acuario

El sulfato de magnesio heptahidratado también se usa para mantener la concentración de magnesio en acuarios marinos que contienen grandes cantidades de corales pétreos , ya que se agota lentamente en su proceso de calcificación . En un acuario marino con deficiencia de magnesio, las concentraciones de calcio y alcalinidad son muy difíciles de controlar porque no hay suficiente magnesio para estabilizar estos iones en el agua salada y evitar su precipitación espontánea en carbonato de calcio . [29]

Sales dobles

Existen sales dobles que contienen sulfato de magnesio. Hay varios conocidos como sulfatos de sodio y magnesio y sulfatos de potasio y magnesio . Recientemente se descubrió que en los relaves de la mina se encuentra una mezcla de sulfato de cobre y magnesio heptahidratado (Mg, Cu) SO 4 · 7H 2 O y se le ha dado el nombre mineral de alpersita . [30]

Ver también

  • Sulfato de calcio
  • Cloruro de magnesio

Referencias

  1. ^ "Quick Cures / Quack Cures: ¿Epsom vale su sal?" . El Wall Street Journal . 9 de abril de 2012. Archivado desde el original el 12 de abril de 2012 . Consultado el 15 de junio de 2019 .
  2. ^ Química inorgánica industrial, Karl Heinz Büchel, Hans-Heinrich Moretto, Dietmar Werner, John Wiley & Sons, 2.a edición, 2000, ISBN 978-3-527-61333-5 
  3. ^ https://www.mindat.org/min-40082.html
  4. ↑ a b c Odochian, Lucia (1995). "Estudio de la naturaleza del agua de cristalización en algunos hidratos de magnesio por métodos térmicos" . Revista de Análisis Térmico y Calorimetría . 45 (6): 1437-1448. doi : 10.1007 / BF02547437 . Archivado desde el original el 26 de agosto de 2011 . Consultado el 7 de agosto de 2010 .
  5. ^ a b c d e A. Dominic Fortes, Frank Browning e Ian G. Wood (2012): "Sustitución de catión en meridianita sintética (MgSO 4 · 11H 2 O) I: análisis de difracción de rayos X en polvo de agregados policristalinos apagados" . Physics and Chemistry of Minerals , volumen 39, número, páginas 419–441. doi : 10.1007 / s00269-012-0497-9
  6. ^ a b c R. C. Peterson, W. Nelson, B. Madu y HF Shurvell (2007): "Meridianiita: una nueva especie mineral observada en la Tierra y se prevé que exista en Marte". American Mineralogist , volumen 92, número 10, páginas 1756–1759. doi : 10.2138 / am. 2007.2668
  7. ^ a b c d A. Dominic Fortes, Kevin S. Knight e Ian G. Wood (2017): "Estructura, expansión térmica e incompresibilidad de MgSO 4 · 9H 2 O, su relación con la meridianiita (MgSO 4 · 11H 2 O ) y posibles sucesos naturales ". Acta Crystallographica Sección B: Ciencia estructural, Ingeniería de cristales y materiales , volumen 73, parte 1, páginas 47-64. doi : 10.1107 / S2052520616018266
  8. ^ "¿Qué es la sal de Epsom y por qué es tan importante para mi jardín de cannabis?" . Herbies . Consultado el 28 de octubre de 2020 .
  9. ^ MC De Sanctis; E. Ammannito; A. Raponi; S. Marchi; TB McCord; HY McSween; F. Capaccioni; MT Capria; FG Carrozzo; M. Ciarniello; A. Longobardo; F. Tosi; S. Fonte; M. Formisano; A. Frigeri; M. Giardino; G. Magni; E. Palomba; D. Turrini; F. Zambon; J.-P. Combe; W. Feldman; R. Jaumann; LA McFadden; CM Pieters (2015). "Filosilicatos amoniacales con un probable origen del Sistema Solar exterior en (1) Ceres" (PDF) . Naturaleza . 528 (7581): 241–244. doi : 10.1038 / nature16172 . PMID 26659184 .  
  10. ^ "Física subyacente y mecanismos para la absorción de sonido en agua de mar" . Resource.npl.co.uk. Archivado desde el original el 18 de junio de 2009 . Consultado el 6 de julio de 2009 .
  11. ^ Michael A. Ainslie, Principios del modelado de rendimiento de sonda, p.18
  12. ^ Ingraham, Paul. "¿Funciona la sal de Epsom? La ciencia del baño de sal de Epsom para la recuperación del dolor muscular, el dolor o la lesión" . Ciencia del dolor . Archivado desde el original el 10 de septiembre de 2016 . Consultado el 29 de agosto de 2016 .
  13. ^ Eby, George A .; Eby, Karen L. (abril de 2010). "Magnesio para la depresión resistente al tratamiento: una revisión e hipótesis" . Hipótesis médicas . 74 (4): 649–660. doi : 10.1016 / j.mehy.2009.10.051 . ISSN 1532-2777 . PMID 19944540 .  
  14. ^ Banerjee, Srabani; Jones, Sarah (2017). Magnesio como alternativa o complemento de los opioides para la migraña y el dolor crónico: una revisión de la eficacia clínica y las pautas . Informes de respuesta rápida CADTH. Ottawa (ON): Agencia Canadiense de Medicamentos y Tecnologías en Salud. PMID 29334449 . 
  15. ^ "Asma por sulfato de magnesio - Resultados de búsqueda - PubMed" . PubMed . Consultado el 29 de junio de 2021 .
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  18. ^ "Extracción de una astilla con sulfato de magnesio" .
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  20. ^ "RCP y primeros auxilios: fármacos antiarrítmicos durante e inmediatamente después de un paro cardíaco (sección)" . Asociación Americana del Corazón . Consultado el 29 de agosto de 2016 . Las pautas anteriores de ACLS abordaron el uso de magnesio en el paro cardíaco con taquicardia ventricular polimórfica (es decir, torsades de pointes) o hipomagnesemia sospechada, y esto no se ha reevaluado en la Actualización de las pautas de 2015. Estas pautas anteriores recomendaban la desfibrilación para la terminación de la TV polimórfica (es decir, torsades de pointes), seguida de la consideración de sulfato de magnesio intravenoso cuando es secundario a un intervalo QT largo.
  21. ^ Blitz M, Blitz S, Hughes R, Diner B, Beasley R, Knopp J, Rowe BH (2005). "Sulfato de magnesio en aerosol para el asma aguda: una revisión sistemática". Pecho . 128 (1): 337–344. doi : 10.1378 / cofre.128.1.337 . PMID 16002955 . .
  22. ^ Duley, L; Gülmezoglu, AM; Henderson-Smart, DJ; Chou, D (10 de noviembre de 2010). "Sulfato de magnesio y otros anticonvulsivos para mujeres con preeclampsia" . La base de datos Cochrane de revisiones sistemáticas (11): CD000025. doi : 10.1002 / 14651858.CD000025.pub2 . PMC 7061250 . PMID 21069663 .  
  23. ^ "Pubchem: sulfato de magnesio" . Archivado desde el original el 18 de octubre de 2016.
  24. ^ Madera, HC (1877). Tratado de Terapéutica, Compuesto por Materia Médica y Toxicología, con especial referencia a la Aplicación de la Acción Fisiológica de los Fármacos a la Medicina Clínica . Filadelfia: JB Lippincott & Co. p. 34. El tratamiento de la intoxicación aguda por plomo consiste en la evacuación del estómago, si es necesario, la exposición del sulfato de sodio o de magnesio, y el cumplimiento de las indicaciones a medida que llegan. Las sales de Epsom y Glauber actúan como antídotos químicos, al precipitar el sulfato insoluble de plomo, y también, en exceso, vacían el intestino del compuesto formado.
  25. ^ Barker, CAV (enero de 1945). "Experiencia con el envenenamiento por plomo" . Revista Canadiense de Medicina Comparada y Ciencias Veterinarias . 9 (1): 6–8. PMC 1660962 . PMID 17648099 . Udall (1) sugiere que el citrato de sodio tiene algún valor junto con las sales de Epsom que provocarán una precipitación del plomo en forma de un compuesto insoluble. Nelson (3) informó de un caso que sobrevivió tras el uso de una solución de sulfato de magnesio al 20% por vía intravenosa, subcutánea y oral. McIntosh (5) ha sugerido que las dosis purgantes de sales de Epsom pueden ser eficaces para combinarse con el plomo y superar la toxicidad.  
  26. ^ Herriot, James (1972). Todas las criaturas grandes y pequeñas . Nueva York: St. Martin's Press . pag. 157. ISBN 0-312-08498-6. No se habían descubierto los antídotos específicos para el envenenamiento por metales y lo único que a veces hacía un poco de bien era el sulfato de magnesio, que provocaba la precipitación del sulfato de plomo insoluble. El término familiar para el sulfato de magnesio es, por supuesto, sales de Epsom.
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Enlaces externos

  • Tarjetas internacionales de seguridad química: sulfato de magnesio