硫酸镁

硫酸镁（英文名：Magnesium Sulfate），又称无水硫酸镁，^[1]是一种含镁的化合物。^[4]其化学式为MgSO4，通常为白色晶体或白色粉末。气味无味，口味咸、苦，易溶于水。^[1]硫酸镁可与碱反应生成氢氧化镁沉淀，^[5]也可热分解生成三氧化硫或二氧化硫气体。^[6]^[7]工业上常通过重结晶法、气象法、热熔浸出法制备硫酸镁。^[2]^[8]

硫酸镁是在17世纪初被一名叫亨利·威克尔 (Henry Wicker)的农夫在英格兰萨里郡的埃普索姆镇的泉水中发现的，并在1695 年由尼希米·格鲁 (Nehemiah Grew) 命名。^[9]

硫酸镁是常用的化学试剂^[10]和干燥剂^[11]，在医药上可作为阻滞剂、麻醉剂、^[12]宫缩抑制剂^[13]、抗心律失常、镇痛剂等; ^[12]在农业上可做肥料; ^[14]在食品领域中可作稳定剂和增稠剂^[1]以及生产啤酒的水质校正剂等。^[12]加热时分解生成含有硫氧化物的有毒、腐蚀性烟雾。^[15]其吞食可能有害，在某些情况下可能会引起全身毒性。^[1]

硫酸镁水合物

MgSO4·7H2O在低于48℃的湿空气中稳定，在干燥的空气中易风化。高于48℃时失去一分子结晶水成为六水硫酸镁。在67.5℃时溶于自身结晶水中，同时析出一水硫酸镁。加热至70℃时失去四个分子结晶水，100℃时失去五个分子结晶水，120℃时失去六个分子结晶水。200℃时失去全部结晶水成为无水硫酸镁。脱水物再置于潮湿空气中又能重新吸收水分。在硫酸镁的饱和溶液中，温度不同可结晶出分别带有1、2、3、4、5、6、7、12个水分子的水合结晶物。^[3]

医学领域

硫酸镁在医学上可作为镇痛药；麻醉剂；抗心律失常剂；抗惊厥药；钙通道阻滞剂；泻药：^[12]硫酸镁在作为镇痛药时能够缓解患者疼痛而不丧失意识；作为麻醉剂能够诱导患者感觉全部或部分丧失，通过对患者全身麻醉，从而使其达到无意识状态，或者局部起作用以引起目标部位麻木或缺乏感觉；硫酸镁用于治疗或预防心律失常时，会对动作电位的极化-复极化阶段、兴奋性或不应性、或心脏纤维内的冲动传导或膜反应性产生影响。通常根据其作用机制分为四大类：钠通道阻断、β-肾上腺素能阻断、复极延长或钙通道阻断；其可用于预防癫痫发作或减轻癫痫发作严重程度；作为钙通道阻滞剂，其原理是通过选择性抑制钙通过细胞膜流入而发挥作用。^[1]

硫酸镁作为宫缩抑制剂应用的时间很长，但同其他宫缩抑制剂一样不能减少早产的发生，并且应在完成促胎儿肺成熟后及时停止使用。研究显示，硫酸镁对于32周前的早产应用可以一定程度上减少新生儿的大运动脑瘫的发生。硫酸镁副作用有恶心、潮热、头痛、视力模糊。应用期间应监测膝腱反射、呼吸、尿量和心率。^[13]

工业领域

在印染工业中用作吸碱剂，可保持显色液的PH值稳定，保证染色均匀。还可用作防火水泥、化学试剂、造纸的填充剂和纺织品的加重剂，^[19]电镀其他金属的镍niè浴组件；硫酸生产中铂的催化剂支持等。^[12]饲料工业中用作微量元素镁的添加剂。^[19]硫酸镁也是防火组合物、防腐剂、鞣剂和凝固剂的成分。^[12]

农业领域

在农业上硫酸镁是良好的镁肥，镁离子是叶绿素的成分之一，促进植物体内糖类的代谢作用。在南方缺镁土壤中硫酸镁肥料被大量应用。也可以用硫酸镁作为原料生产硫酸钾肥料和钙镁磷肥。^[14]无土栽培可用硫酸镁作为营养液的添加剂。^[20]

食品领域

硫酸镁在食品添加剂中作为稳定剂和增稠剂。^[1]在利用高度交联淀粉制取不溶性淀粉黄原酸酯zhǐ产品时，为增高其稳定性，加硫酸镁将产品转变成稳定性高的黄原酸钠镁盐。^[21]使蛋白质快速凝固，用于制取豆腐干等含水量较低产品的盐卤中含有硫酸镁成分。^[22]硫酸镁还可在啤酒工业中作为水质校正剂。^[12]

其他

硫酸镁可在实验室用作有机物反应的干燥剂。其适用于酯、醇、醛、酮tóng、腈jīng、酚、酰胺、卤代烃、硝基化合物等以及不能用氯化钙干燥的化合物，且比硫酸钠作用快、效力高。^[11]在水产养殖中常用硫酸镁治疗气泡病。^[23]

毒性

一些人认为服用硫酸镁对人体会造成危害。如出现低血压、心电图改变、腹泻、尿潴留、中枢神经系统抑制和呼吸抑制等不良反应。^[1]

在某些情况下硫酸镁可能会引起全身毒性。对于肾功能受损的人，体液中镁离子的积累可能足以引起中毒。仅当肾功能正常时才应使用镁泻药。产后静脉注射硫酸镁超过6小时可能会延迟哺乳的开始。一项研究将患有先兆子痫的女性随机分组，在产后6小时或24小时内接受静脉注射硫酸镁。两组之间的子痫发生率没有差异。然而，那些接受24小时输注的人的泌乳时间延迟了36.5小时，而6小时组的泌乳时间为25.7小时。^[1]

冠状动脉血管造影正常的人被注入硫酸镁（0.02 mmol/min 和 0.2 mmol/min），在0.02mmol/min的剂量下，其心外膜冠状动脉近端和远端段的直径没有受到影响。在0.2mmol/min 的剂量下，发生冠状动脉扩张，并且冠状动脉血流量有所增加。^[24]

在大鼠肠胃外皮下注射1200 mg/kg硫酸镁，即将发生毒性的第一个警告是血浆浓度在3.5至5 mmol/L 之间时髌bìn骨反射丧失。5至 6.5mmol/L 时会出现呼吸麻痹。当镁浓度超过7.5mmol/L 时，心脏传导会发生变化，当镁浓度超过12.5 mmol/L 时，可能会出现心脏骤停。^[1]

硫酸法

将硫酸与氧化镁、氢氧化镁或碳酸镁反应，过滤保温，结晶得七水硫酸镁，再经二段干燥而得。^[2]

重结晶法

将工业硫酸镁加入溶解槽中，用水溶解后，将溶液纯化，除去砷shēn和重金属，过滤，滤液浓缩，冷却结晶，离心分离，得到精制硫酸镁。在200℃下干燥脱水，制得无水硫酸镁：^[8]

MgSO4·7H2O=MgSO4+7H2O

气象法

用氢氧化镁浆液吸收二氧化硫，在催化剂的存在下，用空气将亚硫酸氢镁溶液氧化，制得七水硫酸镁，再经干燥而得。^[2]

热熔浸出法

将高低温盐(苦卤工厂生产氯化钾过程中的副产品，^[25]含硫酸镁30%以上^[2])用氯化镁溶液溶浸，再经保温澄清，冷却结晶，干燥而得。^[2]

分布情况

海水中含有大量硫酸镁。^[17]在中国大浪滩、昆特依、马海、大柴旦等矿区含有硫酸镁，其中碳酸镁累计查明资源储量17.22亿吨，其中基础储量12.29亿吨。^[26]根据伽利略红外光谱仪对木卫二的观察显示^[27]，其冰壳中含有硫酸镁。^[28]硫镁石（硫酸镁一水合物），是一种在深层矿床中发现的天然矿物，主要在德国。它在潮湿空气中不稳定，很容易转化为更水合的形式。^[9]硫酸镁七水合物主要分布在矿坑壁、石灰岩洞穴和岩石表面，也分布在干旱地区的黄铁矿氧化带中。^[29]

安全标志

GHS	危险说明	危险等级
H302	吞咽有害	急性毒性，口服
H312	皮肤接触有害	急性毒性，经皮
H332	吸入有害	急性毒性，吸入
参考资料：^[1]

危害

身体危害：空气中的颗粒物很容易就会达到有害浓度，尤其是粉状颗粒物。该物质轻微刺激眼睛和呼吸道。食入会发生腹痛、腹泻、呕吐。^[15]

急性危险：硫酸镁为不可燃。遇火放出刺激性或有毒烟雾（或气体）。如果周围发生火灾，请使用偏硼酸三甲酯固化灭火剂、干砂、黄土、干粉、石粉等灭火剂。 ^[15]^[30]化学危害：加热时分解生成含有硫氧化物的有毒、腐蚀性烟雾。^[15]与乙氧基乙炔醇（例如1-乙氧基-3-甲基-1-丁炔-3-醇）一起加热时可能发生爆炸反应。^[31]

急救措施

如果不慎吸入，引起咳嗽，尽量保持休息，呼吸新鲜空气，如果有必要，需提供人工呼吸；^[1]^[15]如果沾到皮肤，应立即处理，用冷水冲洗受影响的部位至少15 分钟，然后用肥皂和水彻底清洗。如有必要，该人应淋浴并更换受污染的衣服和鞋子，然后必须就医；^[1]如果进入眼睛，用大量水冲洗（如果可能的话，摘下隐形眼镜）；如果不慎食入，建议漱口或喝一两杯水（切勿向失去知觉的人经口喂任何东西），并立即寻求医疗建议。^[1]^[15]

处置措施

意外泄漏处置措施：佩戴适合该物质空气中浓度的颗粒过滤式呼吸器，并将溢出物质扫入有盖容器中。如果合适，首先润湿以防止扬尘。根据当地法规储存和处置，用大量水洗去残留物。^[1]对废渣（包括废污泥）进行土地处置之前，请咨询环境监管机构，以获得可接受的处置做法的指导。^[1]

贮存注意事项

应保持干燥，密闭贮存。^[1]

参考资料 31

Magnesium Sulfate — pubchem
参考 2
参考 3
参考 4
参考 5
参考 6
参考 7
参考 8
Magnesium sulfate — chemistryworld
参考 10
参考 11
MAGNESIUM SULFATE — pubchem
参考 13
参考 14
参考 15
Magnesium sulphate — ogmagazine
参考 17
参考 18
参考 19
参考 20
参考 21
参考 22
参考 23
MAGNESIUM SULFATE — pubchem
参考 25
参考 26
参考 27
参考 28
参考 29
参考 30
MAGNESIUM SULFATE — pubchem

相关历史

物理性质

与碱反应

与盐类反应

硫酸镁热解