Magnesium sulfate
Un sel polyvalent utilisé dans l'agriculture, la médecine et l'industrie.
Le sulfate de magnésium est un composé chimique et un sel de formule MgSO₄, composé de cations magnésium et d'anions sulfate, le magnésium représentant environ 20,19 % de sa masse. Il se présente sous la forme d'un solide cristallin blanc qui se dissout facilement dans l'eau. Le composé est le plus souvent rencontré sous forme d'hydrate, la forme heptahydratée — largement connue sous le nom de sel d'Epsom — étant une substance domestique familière utilisée traditionnellement comme sels de bain. Divers hydrates existent, avec entre une et onze molécules d'eau par unité formulaire. Dans la nature, la forme anhydre et plusieurs hydrates se présentent sous forme de minéraux ; par exemple, l'epsomite est l'équivalent naturel du sel d'Epsom, tandis que la méridianiite a été observée sur des lacs gelés et serait présente sur Mars. L'hexahydrite est un hydrate inférieur, et la kiesérite, un monohydrate, est courante dans les dépôts évaporitiques. Les ions magnésium et sulfate sont respectivement le deuxième cation et le deuxième anion les plus abondants dans l'eau de mer, ce qui rend les sulfates de magnésium répandus dans les contextes géologiques, en particulier dans les environnements supergènes et les dépôts évaporitiques de sels de potassium et de magnésium. Les points brillants sur la planète naine Cérès, imagés par la sonde Dawn, correspondent le plus à l'hexahydrate de sulfate de magnésium. Le composé est généralement obtenu à partir de lits de lacs asséchés ou d'autres sources naturelles, mais peut également être préparé en faisant réagir de la magnésite ou de la magnésie avec de l'acide sulfurique, ou en traitant de l'eau de mer ou des déchets industriels pour précipiter l'hydroxyde de magnésium, puis en le faisant réagir avec de l'acide sulfurique. L'heptahydrate peut être fabriqué en dissolvant le monohydrate dans l'eau et en le recristallisant. Une propriété physique clé est que la relaxation du sulfate de magnésium est le principal mécanisme d'absorption du son dans l'eau de mer aux fréquences plus élevées, convertissant l'énergie acoustique en énergie thermique, tandis que les fréquences plus basses voyagent plus loin. Son utilisation principale est en agriculture pour corriger les sols carencés en magnésium, car le magnésium est essentiel pour la chlorophylle et la photosynthèse. Le monohydrate est privilégié à cette fin ; au milieu des années 1970, la production était de 2,3 millions de tonnes par an, atteignant environ 2,6 millions de tonnes en 2024. Contrairement à d'autres amendements du sol à base de magnésium, le sulfate de magnésium est hautement soluble et presque neutre en pH, permettant une fertilisation foliaire sans modifier significativement le pH du sol, bien qu'une utilisation excessive puisse polluer l'eau. Il ne contrôle pas les parasites, n'aide pas à la germination et n'améliore pas l'absorption des nutriments au-delà de la correction de la carence en magnésium.
Quick Facts
- Chemical formula
- MgSO4
- Common name
- Epsom salt (heptahydrate)
- Field
- Chemistry
- Agriculture
- Medicine
- Key use
- Soil amendment for magnesium deficiency
- Natural occurrence
- Seawater
- evaporitic deposits
- minerals such as epsomite and kieserite
- Notable hydrate
- Heptahydrate (MgSO4, 7H2O)
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Contexte et histoire
Le sulfate de magnésium est un solide cristallin blanc qui se dissout facilement dans l'eau, composé d'ions magnésium et sulfate. Il se présente naturellement sous plusieurs formes minérales hydratées, l'heptahydrate connu sous le nom de sel d'Epsom étant la variante domestique la plus courante. La forme anhydre et divers hydrates se trouvent dans les environnements géologiques, particulièrement associés aux processus supergènes et aux dépôts évaporitiques de sels de potassium et de magnésium. L'epsomite est l'équivalent minéral naturel du sel d'Epsom, tandis que la kiesérite est le monohydrate courant dans les dépôts évaporitiques. Les autres hydrates comprennent l'hexahydrite, la pentahydrite, la starkeyite, la sanderite et la méridianiite, cette dernière ayant été observée sur des lacs gelés et serait présente sur Mars. Le sulfate de magnésium est également un composant important de l'eau de certaines sources. Sur la planète naine Cérès, les points brillants du cratère Occator correspondent le plus à la lumière réfléchie par l'hexahydrate de sulfate de magnésium. Le sel est obtenu directement à partir de lits de lacs asséchés et d'autres sources naturelles, ou peut être préparé en faisant réagir de la magnésite ou de la magnésie avec de l'acide sulfurique. Il peut également être produit en traitant de l'eau de mer ou des déchets industriels contenant du magnésium pour précipiter l'hydroxyde de magnésium, puis en le faisant réagir avec de l'acide sulfurique. Dans l'eau de mer, la relaxation du sulfate de magnésium est le principal mécanisme d'absorption du son aux fréquences supérieures à un certain seuil, les fréquences plus basses voyageant plus loin. Son utilisation agricole principale est la correction des sols carencés en magnésium, le monohydrate étant privilégié à cette fin.
Guide du lecteur
Le sulfate de magnésium est important principalement pour son rôle dans l'agriculture, où il corrige la carence en magnésium du sol — le magnésium étant essentiel pour la chlorophylle et la photosynthèse. Sa solubilité élevée et son pH presque neutre le rendent préférable à d'autres sources de magnésium. En médecine, il est utilisé en externe comme sels de bain et en interne pour la carence en magnésium, les arythmies, l'asthme, l'éclampsie et comme laxatif, bien que son efficacité pour certaines affections (par exemple, la bronchiolite aiguë chez les enfants de moins de 2 ans) ne soit pas bien comprise. Historiquement, il était utilisé pour traiter l'empoisonnement au plomb chez les animaux avant la thérapie par chélation. Le composé absorbe également le son dans l'eau de mer au-dessus de 10 kHz, et sa forme anhydre sert de dessiccant en synthèse organique. Les points brillants sur la planète naine Cérès correspondent à l'hexahydrate de sulfate de magnésium, et l'undécahydrate méridianiite serait présent sur Mars. Son héritage s'étend des bains domestiques à la science planétaire.
Le saviez-vous ?
- L'heptahydrate de sulfate de magnésium est communément appelé sel d'Epsom, du nom d'une source saline amère à Epsom, dans le Surrey, en Angleterre.
- L'undécahydrate MgSO₄·11H₂O, la méridianiite, est stable à pression atmosphérique uniquement en dessous de 2 °C et serait présent sur Mars.
Foire aux questions
Qu'est-ce que le sulfate de magnésium ?
Le sulfate de magnésium est un sel inorganique composé d'un cation magnésium lié à un anion sulfate, de formule MgSO₄. Il se présente généralement sous la forme d'un solide cristallin blanc qui se dissout facilement dans l'eau, et sa forme heptahydratée (MgSO₄·7H₂O) est la version que la plupart des gens reconnaissent comme le sel d'Epsom.
Pour quoi le sulfate de magnésium est-il connu ?
Son rôle principal est de corriger les sols agricoles carencés en magnésium afin que les cultures puissent photosynthétiser efficacement. Il sert également en médecine comme supplément de magnésium ou anticonvulsivant, apparaît dans divers processus industriels et se retrouve dans les produits ménagers.
Où le sulfate de magnésium apparaît-il dans le monde naturel ?
Il est présent dissous dans l'eau de mer et concentré dans les dépôts minéraux évaporitiques. Il cristallise également naturellement sous forme de minéraux comme l'epsomite (l'heptahydrate) et la kiesérite (le monohydrate), tous deux exploités depuis longtemps pour un usage pratique.
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