Parafina - Paraffin wax
Identyfikatory | |
---|---|
Karta informacyjna ECHA | 100.029.375 |
Numer E | E905 (środki glazurujące, ...) |
UNII | |
Pulpit nawigacyjny CompTox ( EPA )
|
|
Nieruchomości | |
C n H 2n+2 | |
Wygląd zewnętrzny | Białe ciało stałe |
Zapach | Bezwonny |
Temperatura wrzenia | > 370 °C (698 °F) |
~1 mg/l | |
Zagrożenia | |
Temperatura zapłonu | 200-240 ° C (392-464 ° F; 473-513 K) |
O ile nie zaznaczono inaczej, dane podano dla materiałów w ich stanie standardowym (przy 25 °C [77 °F], 100 kPa). |
|
Referencje do infoboksu | |
Wosk parafinowy (lub wosk naftowy ) to miękkie bezbarwne ciało stałe pochodzące z ropy naftowej , węgla lub łupków naftowych, które składa się z mieszaniny cząsteczek węglowodorów zawierających od dwudziestu do czterdziestu atomów węgla. Jest stały w temperaturze pokojowej i zaczyna topnieć w temperaturze powyżej około 37 ° C (99 ° F), a jego temperatura wrzenia wynosi powyżej 370 ° C (698 ° F). Typowe zastosowania wosku parafinowego to smarowanie , izolacja elektryczna i świece ; barwiony wosk parafinowy można przerobić na kredki . Różni się od nafty i innych produktów naftowych, które czasami nazywane są parafiną.
Niebarwione, bezzapachowe świece parafinowe są bezwonne i niebiesko-białe. Wosk parafinowy został po raz pierwszy stworzony przez Carla Reichenbacha w Niemczech w 1830 roku i był znaczącym postępem w technologii produkcji świec, ponieważ palił się czyściej i niezawodnie niż świece łojowe i był tańszy w produkcji.
W chemii parafina jest używana jako synonim alkanu , wskazując na węglowodory o ogólnym wzorze C n H 2 n +2 . Nazwa pochodzi od łacińskiego parum („bardzo mało”) + affinis , co oznacza „brak powinowactwa ” lub „brak reaktywności ”, co odnosi się do niereaktywnej natury parafiny.
Nieruchomości
Parafina Wosk jest przeważnie w postaci białego, bezwonnym, bez smaku, woskowate ciało stałe, o typowej temperaturze topnienia pomiędzy około 46 i 68 ° C (115 a 154 ° F) i gęstość około 900 kg / m 3 . Jest nierozpuszczalny w wodzie, ale rozpuszczalny w eterze , benzenie i niektórych estrach . Większość popularnych odczynników chemicznych nie ma wpływu na parafinę, ale łatwo się pali . Jego ciepło spalania wynosi 42 MJ/kg.
Wosk parafinowy jest doskonałym izolatorem elektrycznym o rezystywności od 10 13 do 10 17 omomierzy . Jest to lepsze niż prawie wszystkie inne materiały, z wyjątkiem niektórych tworzyw sztucznych (zwłaszcza teflonu ). Jest skutecznym moderatorem neutronów i był używany w eksperymentach Jamesa Chadwicka z 1932 roku do identyfikacji neutronów.
Wosk parafinowy jest doskonałym materiałem do przechowywania ciepła , o pojemności cieplnej 2,14-2,9 J g- 1 K- 1 ( dżule na gram Kelvina ) i cieple topnienia 200-220 J g- 1 . Do chłodzenia elektroniki Lunar Roving Vehicle podczas załogowych misji na Księżyc we wczesnych latach siedemdziesiątych zastosowano chłodzenie parafinowe ze zmianą fazy w połączeniu z chowanymi grzejnikami . Wosk rozszerza się znacznie, gdy się topi, co pozwala na zastosowanie go w termostatach z elementami woskowymi do celów przemysłowych, domowych, a zwłaszcza samochodowych.
Historia
Wosk parafinowy został po raz pierwszy stworzony w 1830 r. przez niemieckiego chemika Karla von Reichenbacha, gdy próbował opracować sposób na skuteczne oddzielanie i rafinowanie substancji woskowych naturalnie występujących w ropie naftowej. Parafina stanowiła duży postęp w przemyśle świecowym, ponieważ paliła się czysto i niezawodnie, a jej produkcja była tańsza niż jakiekolwiek inne paliwo do świec. Wosk parafinowy początkowo miał niską temperaturę topnienia; jednak ten brak został później usunięty przez dodanie twardszego kwasu stearynowego . Produkcja wosków parafinowych przeżywała rozkwit na początku XX wieku w wyniku rozwoju przemysłu naftowego i przetwórstwa mięsa, który jako produkty uboczne wytwarzał parafinę i kwas stearynowy.
Produkcja
Surowcem do parafiny jest gacz parafinowy , który jest mieszaniną oleju i wosku, produktem ubocznym rafinacji oleju smarowego.
Pierwszym krokiem w produkcji parafiny jest usunięcie oleju (odtłuszczanie lub odwoskowanie) z gaczu parafinowego. Olej jest oddzielany przez krystalizację. Najczęściej gacz parafinowy jest podgrzewany, mieszany z jednym lub większą liczbą rozpuszczalników, takich jak keton, a następnie schładzany. Gdy się ochładza, wosk krystalizuje z roztworu, pozostawiając tylko olej. Ta mieszanina jest filtrowana na dwa strumienie: stały (wosk plus trochę rozpuszczalnika) i ciekły (olej i rozpuszczalnik). Po odzyskaniu rozpuszczalnika przez destylację, powstałe produkty nazywane są „woskiem produktowym” (lub „woskiem prasowanym”) i „olejem z osadów”. Im niższa zawartość procentowa oleju w wosku, tym bardziej jest on rafinowany (półrafinowany kontra w pełni rafinowany). Produkt woskowy może być dalej przetwarzany w celu usunięcia kolorów i zapachów. Wosk można ostatecznie zmieszać razem, aby uzyskać pewne pożądane właściwości, takie jak temperatura topnienia i penetracja. Wosk parafinowy jest sprzedawany w postaci płynnej lub stałej.
Aplikacje
W zastosowaniach przemysłowych często przydatne jest modyfikowanie właściwości krystalicznych wosku parafinowego, zazwyczaj poprzez dodanie rozgałęzienia do istniejącego łańcucha szkieletowego węgla. Modyfikację zwykle przeprowadza się za pomocą dodatków, takich jak kopolimery EVA , wosk mikrokrystaliczny lub formy polietylenu . Właściwości rozgałęzione dają zmodyfikowaną parafinę o wyższej lepkości, mniejszej strukturze krystalicznej i zmodyfikowanych właściwościach funkcjonalnych. Czysty wosk parafinowy jest rzadko używany do rzeźbienia oryginalnych modeli do odlewania metalu i innych materiałów w procesie traconego wosku , ponieważ jest stosunkowo kruchy w temperaturze pokojowej i stwarza ryzyko odprysków i pęknięć podczas obróbki. Do takiej rzeźby mogą być preferowane miękkie i giętkie woski, takie jak wosk pszczeli , ale do tego celu wyraźnie formułuje się „ woski do odlewania metodą traconego wosku”, często na bazie parafiny.
W laboratorium histologicznym lub patologicznym wosk parafinowy służy do impregnacji tkanki przed pocięciem cienkich próbek tkanki. Woda jest usuwana z tkanki poprzez alkohol o rosnącej mocy (75% do absolutnej), a tkanka jest oczyszczana w rozpuszczalniku organicznym, takim jak ksylen. Tkankę umieszcza się następnie w wosku parafinowym na kilka godzin, a następnie umieszcza w formie z woskiem do ostygnięcia i zestalenia; sekcje są następnie cięte na mikrotomie .
Inne zastosowania
- Produkcja świec
- Rzeźba woskowa
- Smarowanie łańcucha rowerowego
- Powłoki do papieru woskowanego lub bawełny woskowanej
- Wosk parafinowy spożywczy:
- Odlewanie inwestycyjne
- Powłoki przeciwzbrylające, przeciwwilgociowe i wiążące kurz do nawozów
- Środek do przygotowania próbek do histologii
- Smar do pocisków – z innymi składnikami, takimi jak oliwa z oliwek i wosk pszczeli
- Środek flegmatyzujący , powszechnie stosowany do stabilizacji/odczulania materiałów wybuchowych o dużej sile, takich jak RDX
- Kredki
- Paliwo stałe do hybrydowych silników rakietowych
- Składnikiem deski surfingowej wosku , wosku na narty i deskę wosku
- Atrament. Używany jako baza do stałego atramentu różnych kolorowych bloków wosku do drukarek termicznych. Wosk jest topiony, a następnie natryskiwany na papier, tworząc obrazy o błyszczącej powierzchni
- Microwax: dodatek do żywności , środek glazurujący o numerze E E905
- Badania kryminalistyczne : test azotanowy wykorzystuje wosk parafinowy do wykrywania azotanów i azotynów na dłoni podejrzanego o strzelanie
- Środki antyozonantowe : mieszanki parafiny i mikrowosków są stosowane w mieszankach gumowych, aby zapobiec pękaniu gumy; domieszka wosku migruje na powierzchnię produktu i tworzy warstwę ochronną. Warstwa może również działać jako środek antyadhezyjny , pomagając oddzielić produkt od formy .
- Termostaty mechaniczne i siłowniki , jako medium rozprężne do uruchamiania takich urządzeń
- Jako materiał do zalewania elementów elektronicznych, takich jak przetworniki gitarowe , transformatory i cewki indukcyjne , zapobiegający wnikaniu wilgoci i zmniejszający wywołany elektromagnetycznie szum akustyczny i efekty mikrofonowe
- Procesy produkcji tekstyliów, takie jak ten używany do nici Eisengarn .
- Środek zagęszczający w wielu kulkach do paintballa
- Nawilżający w przyborach toaletowych i kosmetykach takich jak wazelina .
- Zapobiega utlenianiu na powierzchni polerowanej stali i żelaza
-
Materiał o przemianie fazowej do magazynowania energii cieplnej
- Używany przez MESSENGER (merkury statek kosmiczny), gdy statek kosmiczny nie był w stanie emitować nadmiernego ciepła.
- Produkcja zbroi i książek z gotowanej skóry
- Ekranowanie promieniowania neutronowego
- Kąpiele woskowe do terapii zajęciowych i fizjoterapeutycznych oraz zabiegów kosmetycznych
- Używany do wykańczania drewna
- Używany jako paliwo do oddychania ogniem
- Używany w lampach lawowych
Bezpieczeństwo pracy
Ludzie mogą być narażeni na działanie parafiny w miejscu pracy poprzez jej wdychanie, kontakt ze skórą i kontakt wzrokowy. Narodowy Instytut Zdrowia i Bezpieczeństwa Pracy (NIOSH) ustalił dopuszczalnych zalecanych ekspozycji (REL) dla wosku parafinowego ekspozycji wyciągowym 2 mg / m 3 dla 8-godzinnego dnia pracy.
Zobacz też
Bibliografia
Zewnętrzne linki
- „ Odd Uses of Parafina ”, Scientific American , 13 lipca 1878, s. 19