Magnesium sulfate
農業、医療、産業で使用される多用途の塩。
硫酸マグネシウムは、化学式MgSO₄で表される化合物および塩であり、マグネシウムカチオンと硫酸アニオンから構成され、マグネシウムはその質量の約20.19%を占めます。白色の結晶性固体で、水に容易に溶解します。この化合物は水和物として最も一般的に遭遇され、七水和物の形態—広くエプソムソルトとして知られる—は、伝統的にバスソルトとして使用される身近な家庭用品です。1から11の範囲の水分子を式単位あたりに持つ様々な水和物が存在します。自然界では、無水形態といくつかの水和物が鉱物として産出します。例えば、エプソマイトはエプソムソルトの天然相当物であり、メリディアナイトは凍結した湖で観察され、火星にも存在すると考えられています。ヘキサハイドライトはより低次の水和物であり、一水和物であるキーゼライトは蒸発岩鉱床で一般的です。マグネシウムイオンと硫酸イオンは、それぞれ海水中で2番目に豊富な陽イオンと陰イオンであり、硫酸マグネシウムは地質学的環境、特に表成環境や蒸発性カリウム-マグネシウム塩鉱床に広く分布しています。ドーン探査機によって撮像された準惑星ケレスの明るい斑点は、硫酸マグネシウム六水和物と最もよく一致します。この化合物は通常、乾燥した湖底やその他の天然資源から得られますが、マグネサイトやマグネシアを硫酸と反応させるか、海水や産業廃棄物を処理して水酸化マグネシウムを沈殿させ、それを硫酸と反応させることによっても調製できます。七水和物は、一水和物を水に溶解し再結晶化させることで製造できます。重要な物理的特性として、硫酸マグネシウム緩和は、高周波数における海水中の音響吸収の主要なメカニズムであり、音響エネルギーを熱エネルギーに変換する一方、低周波数はより遠くまで伝わります。その主な用途は、マグネシウムがクロロフィルと光合成に必須であることから、マグネシウム欠乏土壌を改善するための農業です。一水和物がこの目的に好まれます。1970年代半ばまでに、生産量は年間230万トンに達し、2024年までに約260万トンに増加しました。他のマグネシウム土壌改良剤とは異なり、硫酸マグネシウムは溶解性が高く、ほぼpH中性であり、土壌pHを大きく変えることなく葉面散布を可能にしますが、過剰使用は水質汚染を引き起こす可能性があります。害虫を防除したり、発芽を助けたり、マグネシウム欠乏の是正を超えて栄養素の吸収を改善したりすることはありません。
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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背景と経緯
硫酸マグネシウムは、マグネシウムイオンと硫酸イオンから構成され、水に容易に溶解する白色の結晶性固体です。いくつかの水和した鉱物形態で天然に産出し、七水和物であるエプソムソルトが最も一般的な家庭用変種です。無水形態と様々な水和物は地質学的環境、特に表成プロセスや蒸発性カリウム-マグネシウム塩鉱床に関連して見られます。エプソマイトはエプソムソルトの天然鉱物相当物であり、キーゼライトは蒸発岩鉱床で一般的な一水和物です。他の水和物には、ヘキサハイドライト、ペンタハイドライト、スターキーアイト、サンダーアイト、メリディアナイトがあり、最後のものは凍結した湖で観察され、火星にも存在すると考えられています。硫酸マグネシウムは、特定の温泉の水の重要な成分でもあります。準惑星ケレスでは、オッカトルクレーターの明るい斑点が、硫酸マグネシウム六水和物からの反射光と最もよく一致します。この塩は乾燥した湖底やその他の天然資源から直接得られるか、マグネサイトやマグネシアを硫酸と反応させることで調製できます。また、海水やマグネシウム含有産業廃棄物を処理して水酸化マグネシウムを沈殿させ、それを硫酸と反応させることによっても製造できます。海水中では、硫酸マグネシウム緩和が、特定の閾値以上の周波数における音響吸収の主要なメカニズムであり、低周波数はより遠くまで伝わります。その主な農業用途はマグネシウム欠乏土壌の改善であり、一水和物がこの目的に好まれます。
読者ガイド
硫酸マグネシウムは、主に農業における役割で重要であり、そこで土壌のマグネシウム欠乏を是正します—マグネシウムはクロロフィルと光合成に必須です。その高い溶解性とほぼ中性のpHは、他のマグネシウム源よりも好ましいものにしています。医療では、外用としてバスソルト、内用としてマグネシウム欠乏症、不整脈、喘息、子癇、および下剤として使用されますが、いくつかの症状(例えば、2歳未満の小児の急性細気管支炎)に対する有効性は十分に理解されていません。歴史的には、キレーション療法が登場する前に動物の鉛中毒の治療に使用されていました。この化合物はまた、10 kHz以上の海水中の音を吸収し、その無水形態は有機合成における乾燥剤として機能します。準惑星ケレスの明るい斑点は硫酸マグネシウム六水和物と一致し、十一水和物であるメリディアナイトは火星に存在すると考えられています。その遺産は家庭の浴室から惑星科学にまで及びます。
