Из Википедии, свободной энциклопедии
Перейти к навигации Перейти к поиску

Парафиновая свеча
Paraffin.jpg
Идентификаторы
ECHA InfoCard100.029.375 Отредактируйте это в Викиданных
Номер EE905 (глазурь, ...)
UNII
Характеристики
C n H 2n + 2
ПоявлениеБелое твердое вещество [1]
ЗапахБез запаха [1]
Точка кипения> 370 ° C (698 ° F)
~ 1 мг / л [1]
Опасности
точка возгорания200–240 ° C (392–464 ° F, 473–513 К) [1]
Если не указано иное, данные приведены для материалов в их стандартном состоянии (при 25 ° C [77 ° F], 100 кПа).
Ссылки на инфобоксы
Парафиновая свеча

Парафиновый воск (или нефтяной воск ) представляет собой мягкое бесцветное твердое вещество, полученное из нефти , угля или горючего сланца, которое состоит из смеси молекул углеводородов , содержащих от двадцати до сорока атомов углерода. Он тверд при комнатной температуре и начинает плавиться при температуре выше 37 ° C (99 ° F) [2], а его температура кипения превышает 370 ° C (698 ° F). [3] Общие области применения парафинового воска включают смазку , электрическую изоляцию и свечи ; [4] из окрашенного парафина можно делать мелки.. Он отличается от керосина и других нефтепродуктов, которые иногда называют парафином. [5]

Неокрашенные парафиновые свечи без запаха голубовато-белого цвета без запаха. Парафин был впервые создан Карлом Райхенбахом в Германии в 1830 году и ознаменовал собой крупный прогресс в технологии изготовления свечей, поскольку он горит более чисто и надежно, чем сальные свечи, и дешевле в производстве. [6]

В химии парафин используется как синоним алкана , указывая на углеводороды с общей формулой C n H 2 n +2 . Название происходит от латинского parum («почти») + affinis , что означает «отсутствие сродства » или «отсутствие реактивности », имея в виду нереактивную природу парафина. [7]

Свойства [ править ]

Парафин воск встречается в основном в виде белого, без запаха, безвкусный, воскообразное твердое вещество, с типичной температурой плавления между примерно 46 и 68 ° С (115 и 154 ° F), [8] и плотностью около 900 кг / м 3 . [9] Он нерастворим в воде, но растворим в эфире , бензоле и некоторых сложных эфирах . Парафин не подвержен действию большинства обычных химических реагентов, но легко горит . [10] Его теплота сгорания составляет 42 МДж / кг.

Углеводород C 31 H 64 является типичным компонентом парафинового воска.

Парафин - отличный электрический изолятор с удельным сопротивлением от 10 13 до 10 17 Ом · м . [11] Это лучше, чем почти все другие материалы, за исключением некоторых пластиков (особенно тефлона ). Это эффективный замедлитель нейтронов, который использовался в экспериментах Джеймса Чедвика в 1932 году для идентификации нейтрона. [12] [13]

Парафин является отличным материалом для хранения тепла , с мощностью теплоемкости от 2.14-2.9 Дж г -1  К -1 ( джоуль на грамм кельвин ) и теплоты плавления 200-220 Дж г -1 . [14] Парафиновый парафин для охлаждения с фазовым переходом в сочетании с выдвижными радиаторами использовался для охлаждения электроники лунного движущегося транспортного средства во время пилотируемых полетов на Луну в начале 1970-х годов. [15] Воск значительно расширяется при плавлении, что позволяет использовать его в термостатах с восковыми элементами. для промышленных, бытовых и особенно автомобильных целей. [16] [17]

История [ править ]

Парафин был впервые создан в 1830 году немецким химиком Карлом фон Райхенбахом, когда он попытался разработать средства для эффективного разделения и очистки восковых веществ, встречающихся в природе в нефти. Парафин представляет собой крупный прорыв в производстве свечей, поскольку он горит чисто и надежно и дешевле в производстве, чем любое другое горючее для свечей. Первоначально парафиновый воск имел низкую температуру плавления; однако этот недостаток позже был исправлен добавлением более твердой стеариновой кислоты . Производство парафинового воска пережило бум в начале 20-го века в результате роста мясоперерабатывающей и нефтяной промышленности, в результате которой парафин и стеариновая кислота были выбраны в качестве побочных продуктов. [6]

Производство [ править ]

Исходным сырьем для парафина является гач , который представляет собой смесь масла и парафина, побочный продукт очистки смазочного масла.

Первым шагом в изготовлении парафинового воска является удаление масла (обезжиривание или депарафинизация) из гачного парафина. Масло отделяют кристаллизацией. Чаще всего парафин нагревают, смешивают с одним или несколькими растворителями, такими как кетон, а затем охлаждают. По мере охлаждения воск кристаллизуется из раствора, оставляя только масло. Эту смесь фильтруют на два потока: твердый (воск плюс некоторое количество растворителя) и жидкий (масло и растворитель). После того, как растворитель регенерируют перегонкой, полученные продукты называются «восковой продукт» (или «прессованный воск») и «масло для ног». Чем ниже процент масла в воске, тем он считается более рафинированным (полурафинированное или полностью очищенное). [18]Воск продукта может быть подвергнут дальнейшей обработке для удаления цвета и запаха. Наконец, воск может быть смешан вместе для придания определенных желаемых свойств, таких как температура плавления и пенетрация. Парафиновый воск продается в жидкой или твердой форме. [19] [20] [21]

Приложения [ править ]

В промышленных применениях часто бывает полезно изменить кристаллические свойства парафинового воска, обычно путем добавления разветвлений к существующей углеродной основной цепи. Модификация обычно выполняется с помощью добавок, таких как сополимеры EVA , микрокристаллический воск или формы полиэтилена . Разветвленные свойства приводят к получению модифицированного парафина с более высокой вязкостью, меньшей кристаллической структурой и модифицированными функциональными свойствами. Чистый парафин редко используется для резьбы оригинальных моделей, литья по металлу и другим материалам методом выплавляемого воска., так как он относительно хрупок при комнатной температуре и представляет риск сколов и поломок при работе. Мягкие и податливые воски, такие как пчелиный воск , могут быть предпочтительными для такой скульптуры, но « воски для литья по выплавляемым моделям », часто на основе парафина, специально созданы для этой цели.

В гистологической или патологической лаборатории парафиновый воск используется для пропитывания ткани перед тем, как разрезать тонкие образцы ткани. Вода удаляется из ткани с помощью спирта с возрастающей концентрацией (75% от абсолютного значения), а ткань очищается в органическом растворителе, таком как ксилол. Затем ткань помещают в парафин на несколько часов, а затем помещают в форму с воском для охлаждения и затвердевания; затем разрезают на микротоме .

Другое использование [ править ]

  • Изготовление свечей
  • Восковая резьба
  • Велосипед цепи смазки
  • Покрытия для вощеной бумаги или вощеного хлопка
  • Пищевой парафиновый воск:
    • Блестящее покрытие, используемое при изготовлении конфет ; хотя и съедобен, он неперевариваемый, проходит через тело, не разрушаясь
    • Покрытие для многих видов твердого сыра , например для сыра Эдам
    • Герметик для банок, банок и бутылок
    • Добавка в жевательную резинку
  • Литье по выплавляемым моделям
  • Покрытия, предотвращающие слеживание, влагоотталкивающие и пылеулавливающие покрытия для удобрений.
  • Средство для подготовки образцов к гистологии
  • Смазка для пуль - с другими ингредиентами, такими как оливковое масло и пчелиный воск.
  • Флегматизирующий агент, обычно используемый для стабилизации / снижения чувствительности к бризантным взрывчатым веществам, таким как гексоген.
  • Мелки
  • Твердое топливо для гибридных ракетных двигателей [22] [23]
  • Компонент воск для серфинга , лыж для лыж и воск для скейтборда.
  • Чернила. Используется в качестве основы для твердых чернил различных цветных блоков воска для термопринтеров. Воск плавится, а затем распыляется на бумагу, создавая изображения с блестящей поверхностью.
  • Микровоск: [24] пищевая добавка , глазирующий агент с E-номером E905.
  • Судебно-медицинские расследования : в тесте на содержание нитратов используется парафиновый воск для обнаружения нитратов и нитритов на руке подозреваемого в стрельбе.
  • Антиозонирующие вещества: смеси парафина и микровосков используются в резиновых смесях для предотвращения растрескивания резины; примесь воска мигрирует на поверхность изделия и образует защитный слой. Слой также может действовать как разделительный агент , помогая продукту отделиться от формы . [25]
  • Механические термостаты и приводы в качестве расширительной среды для активации таких устройств [17] [26]
  • В качестве заливочного материала для герметизации электронных компонентов, таких как звукосниматели гитары , трансформаторы и катушки индуктивности , для предотвращения проникновения влаги и уменьшения акустических шумов и микрофонных эффектов, вызванных электромагнитным полем.
  • Процессы текстильного производства, такие как нитки Eisengarn .
  • Загуститель во многих пейнтбольных шарах
  • Увлажняющий крем в туалетных принадлежностях и косметических средствах, таких как вазелин .
  • Предотвращает окисление на поверхности полированной стали и железа [27]
  • Материал с фазовым переходом для хранения тепловой энергии
    • Используется MESSENGER (космический корабль Меркурий), когда космический корабль не может излучать чрезмерное тепло. [28]
  • Производство вареных кожаных доспехов и книг
  • Нейтронное излучение экранирование
  • Восковые ванны для профессиональной и физиотерапии , а также косметических процедур
  • Используется для отделки дерева
  • Используется как топливо для дыхания огня
  • Используется в лавовых лампах

Безопасность труда [ править ]

Люди могут подвергнуться воздействию парафина на рабочем месте при вдыхании, контакте с кожей и глазами. Национальный институт профессиональной безопасности и здоровья (NIOSH) установила предел рекомендуемой экспозиции (REL) для парафина вытяжном воздействия 2 мг / м 3 в течение 8-часового рабочего дня. [29]

См. Также [ править ]

  • Олигомер
  • Озокерит

Ссылки [ править ]

  1. ^ a b c d Запись в базе данных веществ GESTIS Института безопасности и гигиены труда
  2. ^ Фройнд, Михай; Мозеш, Дьюла (1982). Парафиновые изделия: свойства, технологии, применение . Перевод Якаба, Э. Амстердам, Нидерланды: Elsevier. п. 121. ISBN. 978-0-444-99712-8.
  3. ^ "Парафиновый воск" . Химическая книга . Проверено 25 октября 2013 года .
  4. ^ Процессы производства сырья и свечей , AECM
  5. ^ Чарльз Б. Уиллингем; Уильям Дж. Тейлор; Джоан М. Пиньокко; Фредерик Д. Россини. "Research Paper RP1670 | Давление паров и точки кипения некоторых парафинов, алкилцикопентана, алкилциклогексана и алкилбензольных углеводородов" (PDF) . Национальный институт стандартов и технологий . Национальное бюро стандартов Министерства торговли США .
  6. ^ а б «История свечей» . Национальная свечная ассоциация . Проверено 25 февраля +2016 .
  7. ^ "Парафин, п". Оксфордский словарь английского языка . Оксфорд, Англия: Издательство Оксфордского университета. Март 2009 г.
  8. Перейти ↑ Nasser, William E (1999). «Воски натуральные и синтетические». В МакКетте, Джон Дж. (Ред.). Энциклопедия химической обработки и дизайна . 67 . Нью-Йорк: Марсель Деккер. п. 17. ISBN 978-0-8247-2618-8. Он может широко варьироваться, даже за пределами указанного диапазона, в зависимости от таких факторов, как содержание масла и кристаллическая структура.
  9. ^ Кэй, Джордж Уильям Кларксон; Лаби, Томас Хауэлл . «Механические свойства материалов» . Таблицы Кея и Лаби физико-химических констант . Национальная физическая лаборатория . Архивировано из оригинального 11 -го марта 2008 года . Проверено 25 октября 2013 года .
  10. ^ Сигер, Спенсер Л .; Слабо, Майкл (19 января 2010 г.). «Алкановые реакции». Химия сегодня: общая, органическая и биохимия . Белмонт, Калифорния: Cengage. п. 364. ISBN 978-0-538-73332-8.
  11. ^ «Электроизоляционные материалы» . Таблицы Кея и Лаби физико-химических констант . Национальная физическая лаборатория. 1995. Архивировано из оригинального 27 сентября 2007 года . Проверено 25 октября 2013 года .
  12. ^ «Затухание быстрых нейтронов: замедление и диффузия нейтронов» . Таблицы Кея и Лаби физико-химических констант . Национальная физическая лаборатория. Архивировано из оригинального 29 сентября 2007 года . Проверено 25 октября 2013 года .
  13. Перейти ↑ Rhodes, Richard (1981). Создание атомной бомбы . Нью-Йорк: Саймон и Шустер. п. 163 . ISBN 978-0-671-44133-3.
  14. ^ «Удельная теплоемкость» . Diracdelta.ru Наука и инженерная энциклопедия . Dirac Delta Consultants Ltd, Уорик, Англия. Архивировано из оригинала 4 августа 2007 года . Проверено 25 октября 2013 года .
  15. ^ Дин, WG; Кару, З.С. (февраль 1993 г.). "Исследования и разработка систем хранения тепла / охлаждения космической станции". Заключительный отчет Lockheed Ракеты и Space Co . Bibcode : 1993lock.rept ..... D .
  16. ^ Термостат на восковых гранулах Патент США 4948043
  17. ^ a b Боден, Роджер. "Парафиновый микроактюатор" (PDF) . Датчики и приводы для материаловедения . Уппсальский университет. Архивировано из оригинального (PDF) 8 февраля 2012 года . Проверено 25 октября 2013 года .
  18. ^ "Парафиновый воск (полностью очищенный)" . Barasat Wax Refiner. Архивировано из оригинального 20 июля 2013 года . Проверено 21 декабря 2012 года .
  19. ^ "Рафинирование воска" . International Group, Inc . Проверено 21 декабря 2012 года .
  20. ^ "Парафиновый воск" . Битумная инженерия. Архивировано из оригинала на 30 июня 2012 года . Проверено 21 декабря 2012 года .
  21. ^ «Производственный процесс» . Barasat Wax Refiner. Архивировано из оригинального 20 июля 2013 года . Проверено 21 декабря 2012 года .
  22. ^ Персонал (осень 2004 г.). «Ракетный двигатель использует в качестве топлива обычный бытовой продукт» (PDF) . Сайт космической индустрии OASIS Ocean Air . 1 (3): 6 . Проверено 28 ноября 2008 года .
  23. ↑ Табор, Эбигейл (18 апреля 2017 г.). «От педикюра до ракеты-сапсана - парафиновый воск доказывает свою ценность» . NASA.gov . Проверено 26 марта 2019 .
  24. ^ «Парафин, микрокристаллический, вазелин, восковые смеси - микрокристаллический воск» . igiwax.com . Проверено 29 апреля 2017 года .
  25. ↑ ( Freund & Mózes 1982 , p. 272).
  26. ^ Огден, Сэм; Клинтберг, Лена; Торнелл, Грегер; Хьорт, Клас; Боден, Роджер (30 ноября 2013 г.). «Обзор миниатюрных парафиновых приводов, клапанов и насосов» . Микрофлюидика и нанофлюидика . 17 : 53–71. DOI : 10.1007 / s10404-013-1289-3 . S2CID 85525659 . 
  27. ^ Дик, Уильям Б. (1872). «Энциклопедия практических приемов и приемов» . Нью-Йорк: Дик и Фицджеральд . Проверено 25 октября 2013 года .
  28. ^ «Информация о приборе» . НАСА . 2007 . Проверено 24 января 2017 года .
  29. ^ "CDC - Карманный справочник NIOSH по химической опасности - парафиновый парафин" . cdc.gov . Проверено 27 ноября 2015 года .

Внешние ссылки [ править ]