硫酸鎂（英文名：Magnesium Sulfate），又稱無水硫酸鎂、瀉鹽，硫苦、苦鹽、瀉利鹽，是一種含鎂的化合物。其化學(xué)式為MgSO4，分子量為120.3676 g/mol，通常為白色晶體或白色粉末。氣味無味，口味咸、苦，易溶于水。硫酸鎂可與堿反應(yīng)生成氫氧化鎂沉淀，也可熱分解生成三氧化硫或二氧化硫氣體。工業(yè)上常通過重結(jié)晶法、氣象法、熱熔浸出法制備硫酸鎂。
硫酸鎂是在17世紀(jì)初被一名叫亨利·威克爾 (Henry Wicker)的農(nóng)夫在英格蘭薩里郡的埃普索姆鎮(zhèn)的泉水中發(fā)現(xiàn)的，并在1695 年由尼希米·格魯 (Nehemiah Grew) 命名。
硫酸鎂是常用的化學(xué)試劑和干燥劑，在醫(yī)藥上可作為阻滯劑、麻醉劑、宮縮抑制劑、抗心律失常、鎮(zhèn)痛劑等; 在農(nóng)業(yè)上可做肥料; 在食品領(lǐng)域中可作穩(wěn)定劑和增稠劑以及生產(chǎn)啤酒的水質(zhì)校正劑等。加熱時分解生成含有硫氧化物的有毒、腐蝕性煙霧病。其吞食可能有害，在某些情況下可能會引起全身毒性。
相關(guān)歷史
硫酸鎂的發(fā)現(xiàn)可追溯到17 世紀(jì)初，英格蘭薩里的埃普索姆鎮(zhèn)的村民亨利·威克爾 (Henry Wicker) 在埃普索姆公地上發(fā)現(xiàn)了一個天然泉水，并認(rèn)為這可以在夏季作為他的牛的飲用水，但是他的牛不喝這些水。他親自嘗試了水，發(fā)現(xiàn)水很苦，并發(fā)現(xiàn)埃普索姆地區(qū)周圍的泉水都有這種苦味。后來，埃普索姆泉水被認(rèn)為具有治療功效，該鎮(zhèn)成為了溫泉小鎮(zhèn)。
1695年，化學(xué)家尼希米·格魯 (Nehemiah Grew)化學(xué)家尼希米·格魯發(fā)現(xiàn)，煮沸溫泉水會產(chǎn)生一種咸味殘留物，他將其命名為“瀉鹽”，并為此獲得了皇家專利。1808年，漢弗萊·戴維爵士分離并鑒定出瀉鹽為硫酸鎂，并以希臘色薩利的馬格尼西亞地區(qū)命名該元素鎂。
理化性質(zhì)
物理性質(zhì)
無水硫酸鎂（MgSO4）為白色晶體或白色粉末，密度2.66 g/cm3。，熔點(diǎn)1124℃，PH值呈中性，折射率為1.56。易溶于水，溶于丙三醇、乙醇，微溶于乙醚，不溶于丙酮，易吸潮。氣味無味，口味咸、苦。
化學(xué)性質(zhì)
與堿反應(yīng)
硫酸鎂與氫氧化鈉（燒堿）反應(yīng)：
MgSO? + 2NaOH = Na?SO? + Mg(OH)?↓
海水中含有大量的硫酸鎂，所以能腐蝕混凝土結(jié)構(gòu)，其反應(yīng)如下：
Ca(OH)? + MgSO4＝CaSO4 + Mg(OH)?↓
MgSO? + NH?OH + Na?HPO? = MgNH?PO?↓ + Na?SO? + H?O
與鹽類反應(yīng)
與碳酸根反應(yīng)生成碳酸鎂沉淀，反應(yīng)式如下：
MgSO4+CO32- = SO42-+MgCO3↓
硫酸鎂熱解
MgSO4? = MgO + SO3↑
硫酸鎂以焦炭作為還原劑煅燒，生成氧化鎂和二氧化硫氣體，其反應(yīng)如下：
2MgSO4 + C = 2MgO + 2SO2 ↑ + CO2↑
硫酸鎂水合物
MgSO4·7H2O在低于48℃的濕空氣中穩(wěn)定，在干燥的空氣中易風(fēng)化。高于48℃時失去一分子結(jié)晶水成為六水硫酸鎂。在67.5℃時溶于自身結(jié)晶水中，同時析出一水硫酸鎂。加熱至70℃時失去四個分子結(jié)晶水，100℃時失去五個分子結(jié)晶水，120℃時失去六個分子結(jié)晶水。200℃時失去全部結(jié)晶水成為無水硫酸鎂。脫水物再置于潮濕空氣中又能重新吸收水分。在硫酸鎂的飽和溶液中，溫度不同可結(jié)晶出分別帶有1、2、3、4、5、6、7、12個水分子的水合結(jié)晶物。
應(yīng)用領(lǐng)域
醫(yī)學(xué)領(lǐng)域
硫酸鎂在醫(yī)學(xué)上可作為鎮(zhèn)痛藥；麻醉劑；抗心律失常劑；抗驚厥藥；鈣通道阻滯劑；瀉藥：硫酸鎂在作為鎮(zhèn)痛藥時能夠緩解患者疼痛而不喪失意識；作為麻醉劑能夠誘導(dǎo)患者感覺全部或部分喪失，通過對患者全身麻醉，從而使其達(dá)到無意識狀態(tài)，或者局部起作用以引起目標(biāo)部位麻木或缺乏感覺；硫酸鎂用于治療或預(yù)防心律失常時，會對動作電位的極化-復(fù)極化階段、興奮性或不應(yīng)性、或心臟纖維內(nèi)的沖動傳導(dǎo)或膜反應(yīng)性產(chǎn)生影響。通常根據(jù)其作用機(jī)制分為四大類：鈉通道阻斷、β-腎上腺素能阻斷、復(fù)極延長或鈣通道阻斷；其可用于預(yù)防癲癇發(fā)作或減輕癲癇發(fā)作嚴(yán)重程度；作為鈣通道阻滯劑，其原理是通過選擇性抑制鈣通過細(xì)胞膜流入而發(fā)揮作用。
硫酸鎂作為宮縮抑制劑應(yīng)用的時間很長，但同其他宮縮抑制劑一樣不能減少早產(chǎn)的發(fā)生，并且應(yīng)在完成促胎兒肺成熟后及時停止使用。研究顯示，硫酸鎂對于32周前的早產(chǎn)應(yīng)用可以一定程度上減少新生兒的大運(yùn)動強(qiáng)直型腦癱的發(fā)生。硫酸鎂靜脈注射和肌肉注射主要用于抗驚厥，可引起血管擴(kuò)張導(dǎo)致血壓下降，其作用機(jī)制包含中樞抑制及骨骼肌松弛作用，臨床主要用于緩解子癇、破傷風(fēng)等驚厥，也用于高血壓危象的救治。硫酸鎂副作用有惡心、潮熱、頭痛、視力模糊。應(yīng)用期間應(yīng)監(jiān)測膝腱反射、呼吸、尿量和心率。
工業(yè)領(lǐng)域
在印染工業(yè)中用作吸堿劑，可保持顯色液的PH值穩(wěn)定，保證染色均勻。還可用作防火水泥、化學(xué)試劑、造紙的填充劑和紡織品的加重劑，電鍍其他金屬的浴組件；硫酸生產(chǎn)中鉑的催化劑支持等。飼料工業(yè)中用作微量元素鎂的添加劑。硫酸鎂也是防火組合物、防腐劑、鞣劑和凝固劑的成分。
農(nóng)業(yè)領(lǐng)域
在農(nóng)業(yè)上硫酸鎂是良好的鎂肥，鎂離子是葉綠素的成分之一，促進(jìn)植物體內(nèi)糖類的代謝作用。在南方缺鎂土壤中硫酸鎂肥料被大量應(yīng)用。也可以用硫酸鎂作為原料生產(chǎn)硫酸鉀肥料和鈣鎂磷肥。無土栽培可用硫酸鎂作為營養(yǎng)液的添加劑。
食品領(lǐng)域
硫酸鎂在食品添加劑中作為穩(wěn)定劑和增稠劑。在利用高度交聯(lián)淀粉制取不溶性淀粉黃原酸產(chǎn)品時，為增高其穩(wěn)定性，加硫酸鎂將產(chǎn)品轉(zhuǎn)變成穩(wěn)定性高的黃原酸鈉鎂鹽。使蛋白質(zhì)快速凝固，用于制取豆腐干等含水量較低產(chǎn)品的鹽鹵中含有硫酸鎂成分。硫酸鎂還可在啤酒工業(yè)中作為水質(zhì)校正劑。
其他
硫酸鎂可在實(shí)驗(yàn)室用作有機(jī)化合物反應(yīng)的干燥劑。其適用于酯、醇、醛、、、酚、酰胺、鹵代烴、硝基化合物等以及不能用氯化鈣干燥的化合物，且比硫酸鈉作用快、效力高。在水產(chǎn)養(yǎng)殖中常用硫酸鎂治療氣泡病。
毒性
一些人認(rèn)為服用硫酸鎂對人體會造成危害。如出現(xiàn)低血壓、心電圖改變、腹瀉、尿潴留、中樞神經(jīng)系統(tǒng)抑制和呼吸抑制等不良反應(yīng)。?
在某些情況下硫酸鎂可能會引起全身毒性。對于腎功能受損的人，體液中鎂離子的積累可能足以引起中毒。僅當(dāng)腎功能正常時才應(yīng)使用鎂瀉藥。產(chǎn)后靜脈注射硫酸鎂超過6小時可能會延遲哺乳的開始。一項(xiàng)研究將患有先兆子癇的女性隨機(jī)分組，在產(chǎn)后6小時或24小時內(nèi)接受靜脈注射硫酸鎂。兩組之間的子癇發(fā)生率沒有差異。然而，那些接受24小時輸注的人的泌乳時間延遲了36.5小時，而6小時組的泌乳時間為25.7小時。
冠狀動脈血管造影正常的人被注入硫酸鎂（0.02 mmol/min 和 0.2 mmol/min），在0.02mmol/min的劑量下，其心外膜冠狀動脈近端和遠(yuǎn)端段的直徑?jīng)]有受到影響。在0.2mmol/min 的劑量下，發(fā)生冠狀動脈擴(kuò)張，并且冠狀動脈血流量有所增加。
在大鼠腸胃外皮下注射1200 mg/kg硫酸鎂，即將發(fā)生毒性的第一個警告是血漿濃度在3.5至5 mmol/L 之間時骨反射喪失。5至 6.5mmol/L 時會出現(xiàn)呼吸麻痹。當(dāng)鎂濃度超過7.5mmol/L 時，心臟傳導(dǎo)會發(fā)生變化，當(dāng)鎂濃度超過12.5 mmol/L 時，可能會出現(xiàn)心臟驟停。
制備方法
硫酸法
將硫酸與氧化鎂、氫氧化鎂、碳酸鎂或菱苦土分解或中和反應(yīng)，過濾保溫，結(jié)晶、分離得七水硫酸鎂，再經(jīng)二段干燥而得。
重結(jié)晶法
將工業(yè)硫酸鎂加入溶解槽中，用水溶解后，將溶液純化，除去砷[shēn]和重金屬，過濾，濾液濃縮，冷卻結(jié)晶，離心分離，得到精制硫酸鎂。在200℃下干燥脫水，制得無水硫酸鎂：
MgSO4·7H2O = MgSO4 + 7H2O
氣象法
用氫氧化鎂漿液吸收二氧化硫，在催化劑的存在下，用空氣將亞硫酸氫鎂溶液氧化，制得七水硫酸鎂，再經(jīng)干燥而得。
熱熔浸出法
將高低溫鹽(苦鹵工廠生產(chǎn)氯化鉀過程中的副產(chǎn)品，含硫酸鎂30%以下，含氯化鈉35%以下)與制溴后含鎂母液按比例混合溶浸，控制溫度在45-50℃，再經(jīng)保溫澄清，分離脫水，得到粗晶硫酸鎂，再加熱過濾、除雜、冷卻結(jié)晶后，進(jìn)行洗滌、分離、干燥得到工業(yè)硫酸鎂。
分布情況
海水中含有大量硫酸鎂。在中國大浪灘、昆特依、馬海、大柴旦行政區(qū)等礦區(qū)含有硫酸鎂，其中硫酸鎂累計(jì)查明資源儲量17.22億噸，其中基礎(chǔ)儲量12.29億噸。根據(jù)伽利略紅外光譜儀對木衛(wèi)二的觀察顯示，其冰殼中含有硫酸鎂。硫鎂石（硫酸鎂一水合物），是一種在深層礦床中發(fā)現(xiàn)的天然礦物，主要在德國。它在潮濕空氣中不穩(wěn)定，很容易轉(zhuǎn)化為更水合的形式。硫酸鎂七水合物主要分布在礦坑壁、石灰?guī)r洞穴和巖石表面，也分布在干旱地區(qū)的黃鐵礦氧化帶中。
安全事宜
安全標(biāo)志
危害
急救措施
如果不慎吸入，引起咳嗽，盡量保持休息，呼吸新鮮空氣，如果有必要，需提供人工呼吸；如果沾到皮膚，應(yīng)立即處理，用冷水沖洗受影響的部位至少15 分鐘，然后用肥皂和水徹底清洗。如有必要，該人應(yīng)淋浴并更換受污染的衣服和鞋子，然后必須就醫(yī)；如果進(jìn)入眼睛，用大量水沖洗（如果可能的話，摘下隱形眼鏡）；?如果不慎食入，建議漱口或喝一兩杯水（切勿向失去知覺的人經(jīng)口喂任何東西），并立即尋求醫(yī)療建議。
處置措施
貯存注意事項(xiàng)
應(yīng)保持干燥，密閉貯存。
參考資料 >
Magnesium Sulfate.pubchem.2023-08-24
Magnesium sulfate.chemistryworld.2023-08-14
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