Парафиновая свеча - Paraffin wax

Парафиновая свеча
Paraffin.jpg
Идентификаторы
ECHA InfoCard100.029.375 Отредактируйте это в Викиданных
Номер EE905 (глазурь, ...)
UNII
Характеристики
CпЧАС2n + 2
ВнешностьБелое твердое вещество[1]
ЗапахБез запаха[1]
Точка кипения> 370 ° C (698 ° F)
~ 1 мг / л[1]
Опасности
точка возгорания 200–240 ° С (392–464 ° F, 473–513 К)[1]
Если не указано иное, данные для материалов приведены в их стандартное состояние (при 25 ° C [77 ° F], 100 кПа).
Ссылки на инфобоксы
Парафиновая свеча

Парафиновая свеча (или же нефтяной воск) представляет собой мягкое бесцветное твердое вещество, полученное из нефть, каменный уголь или же Сланцевая нефть который состоит из смеси углеводород молекулы, содержащие от двадцати до сорока атомов углерода. Он твердый при комнатной температуре и начинает таять выше примерно 37 ° C (99 ° F),[2] и его температура кипения выше 370 ° C (698 ° F).[3] Общие области применения парафинового воска включают: смазка, электрическая изоляция, и свечи;[4] окрашенный парафин может быть превращен в мелки. Он отличается от керосин и другие нефтепродукты, иногда называемые парафином.[5]

Неокрашенные парафиновые свечи без запаха голубовато-белые без запаха. Парафин был впервые создан Карл Райхенбах в Германии в 1830 году и ознаменовал собой значительный прогресс в технологии изготовления свечей, поскольку они горели более чисто и надежно, чем жир свечи и дешевле было производить.[6]

В химии, парафин используется как синоним алкан, что указывает на углеводороды с общей формулой CпЧАС2п+2. Название происходит от латинский parum («едва») + affinis, что означает "не хватает близость "или" отсутствует реактивность ", имея в виду инертную природу парафина.[7]

Характеристики

Парафин воск в основном встречается в виде белого воскообразного твердого вещества без запаха, вкуса и типичной температуры плавления от 46 до 68 ° C (115 и 154 ° F),[8] и плотностью около 900 кг / м3.[9] Он не растворим в воде, но растворим в эфир, бензол, и некоторые сложные эфиры. На парафин не влияют самые распространенные химические вещества. реагенты но ожоги охотно.[10] Его теплота сгорания составляет 42 МДж / кг.

Углеводород C31ЧАС64 является типичным компонентом парафинового воска.

Парафин - отличный электрический изолятор, с удельное сопротивление из 1013 и 1017 омметр.[11] Это лучше, чем почти все другие материалы, кроме некоторых пластмассы (особенно Тефлон ). Это эффективный замедлитель нейтронов и использовался в Джеймс Чедвик эксперименты 1932 г. по идентификации нейтрона.[12][13]

Парафин - отличный материал для сохранение тепла, с удельная теплоемкость 2,14–2,9 Дж · г−1 K−1 (джоули на грамм кельвин ) и теплота плавления 200–220 Дж г−1.[14] Парафиновый парафин для охлаждения с фазовым переходом в сочетании с выдвижными радиаторами использовался для охлаждения электроники Лунный вездеход во время пилотируемых полетов на Луну в начале 1970-х годов.[15] Воск значительно расширяется при плавлении, что позволяет использовать его в восковой элемент термостаты для промышленных, бытовых и особенно автомобильных целей.[16][17]

История

Парафин был впервые создан в 1830 году немецким химиком. Карл фон Райхенбах когда он попытался разработать средства для эффективного разделения и очистки парафиновых 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. Парафин изначально имел низкую температуру плавления; однако позже этот недостаток был исправлен добавлением более твердых стеариновая кислота. Производство парафинового воска пережило бум в начале 20-го века в результате роста мясоперерабатывающей и нефтяной промышленности, в результате которой парафин и стеариновая кислота стали побочными продуктами.[6]

Производство

Исходным сырьем для парафина является слабый воск, который представляет собой смесь масла и воска, побочный продукт переработки смазочного масла.

Первым шагом в изготовлении парафинового воска является удаление масла (обезжиривание или депарафинизация) из гачного парафина. Масло отделяют кристаллизацией. Чаще всего воск нагревают, смешивают с одним или несколькими растворители например, кетон а затем остудили. При охлаждении воск кристаллизуется из раствора, оставляя только масло. Эта смесь фильтруется на два потока: твердый (воск плюс немного растворителя) и жидкий (масло и растворитель). После того, как растворитель регенерирован перегонкой, полученные продукты называются «восковой продукт» (или «прессованный воск») и «масло для ног». Чем ниже процентное содержание 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 жидком или твердом виде.[19][20][21]

Приложения

В промышленных применениях часто бывает полезно изменить кристаллические свойства парафинового воска, обычно путем добавления разветвление к существующей углеродной основной цепи. Модификация обычно выполняется с помощью добавок, таких как Сополимеры EVA, микрокристаллический воск, или формы полиэтилен. 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 Кастинг металл и другие материалы в процесс потери 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, может быть предпочтительнее для такой скульптуры, но "литье по выплавляемым моделям воски, «часто на основе парафина, специально разработаны для этой цели.

В гистологической или патологической лаборатории парафиновый воск используется для пропитки 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 разрезаются на микротом.

Другое использование

Профессиональная безопасность

Люди могут подвергаться воздействию парафина на рабочем месте при вдыхании, контакте с кожей и глазами. В Национальный институт охраны труда и здоровья (NIOSH) установил рекомендуемый предел воздействия (REL) при воздействии паров парафина 2 мг / м3 за 8-часовой рабочий день.[29]

Смотрите также

Рекомендации

  1. ^ а б c d Записывать в базе данных веществ GESTIS Институт охраны труда и здоровья
  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.CS1 maint: ref = harv (связь)
  3. ^ "Парафиновая свеча". Химическая книга. Получено 25 октября 2013.
  4. ^ Сырье и процессы производства свечей, AECM
  5. ^ Чарльз Б. Уиллингем; Уильям Дж. Тейлор; Джоан М. Пиньокко; Фредерик Д. Россини. «Исследовательский документ RP1670 | Давление паров и точки кипения некоторых углеводородов парафина, алкилцикопентана, алкилциклогексана и алкилбензола» (PDF). Национальный институт стандартов и технологий. Министерство торговли США Национальное бюро стандартов.
  6. ^ а б «История свечей». Национальная свечная ассоциация. Получено 25 февраля 2016.
  7. ^ "Парафин, н.". Оксфордский словарь английского языка. Оксфорд, Англия: Издательство Оксфордского университета. Март 2009 г.
  8. ^ Насер, Уильям Э (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 физико-химических констант Кэя и Лаби. Национальная физическая лаборатория. Архивировано из оригинал 11 марта 2008 г.. Получено 25 октября 2013.
  10. ^ Сигер, Спенсер Л .; Слабо, Майкл (19 января 2010). «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 с оригинал 27 сентября 2007 г.. Получено 25 октября 2013.
  12. ^ «Затухание быстрых нейтронов: замедление и диффузия нейтронов». Таблицы физико-химических констант Кэя и Лаби. Национальная физическая лаборатория. Архивировано из оригинал 29 сентября 2007 г.. Получено 25 октября 2013.
  13. ^ Родос, Ричард (1981). Создание атомной бомбы. Нью-Йорк: Саймон и Шустер. п.163. ISBN  978-0-671-44133-3.
  14. ^ "Удельная теплоемкость". Diracdelta.co.uk Наука и инженерная энциклопедия. Dirac Delta Consultants Ltd, Уорик, Англия. Архивировано из оригинал 4 августа 2007 г.. Получено 25 октября 2013.
  15. ^ Dean, W. G .; Кару, З.С. (февраль 1993 г.). "Исследования и разработки систем хранения тепла / охлаждения космической станции". Заключительный отчет Lockheed Missiles и Space Co. Bibcode:1993lock.rept ..... D.
  16. ^ Термостат на восковых гранулах Патент США 4948043
  17. ^ а б Боден, Роджер. «Парафиновый микроактюатор» (PDF). Датчики и приводы для материаловедения. Уппсальский университет. Архивировано из оригинал (PDF) 8 февраля 2012 г.. Получено 25 октября 2013.
  18. ^ «Парафиновый воск (полностью очищенный)». Barasat Wax Refiner. Архивировано из оригинал 20 июля 2013 г.. Получено 21 декабря 2012.
  19. ^ «Рафинирование воска». Международная группа, Inc.. Получено 21 декабря 2012.
  20. ^ "Парафиновая свеча". Битумная инженерия. Архивировано из оригинал 30 июня 2012 г.. Получено 21 декабря 2012.
  21. ^ "Производственный процесс". Barasat Wax Refiner. Архивировано из оригинал 20 июля 2013 г.. Получено 21 декабря 2012.
  22. ^ Персонал (осень 2004 г.). «Ракетный двигатель использует в качестве топлива обычный бытовой продукт» (PDF). Сайт космической индустрии OASIS Ocean Air. 1 (3): 6. Получено 28 ноября 2008.
  23. ^ Табор, Эбигейл (18 апреля 2017 г.). "От педикюра до ракеты-сапсана - парафиновый воск доказывает свою ценность". NASA.gov. Получено 26 марта 2019.
  24. ^ «Парафин, микрокристаллический, петролатум, восковые смеси - микрокристаллический воск». igiwax.com. Получено 29 апреля 2017.
  25. ^ (Фройнд и Мозес 1982, п. 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. Дои:10.1007 / s10404-013-1289-3. S2CID  85525659.
  27. ^ Дик, Уильям Б. (1872). «Энциклопедия практических приемов и приемов». Нью-Йорк: Дик и Фицджеральд. Получено 25 октября 2013.
  28. ^ «Информация о приборе». НАСА. 2007. Получено 24 января 2017.
  29. ^ «CDC - Карманный справочник NIOSH по химической опасности - парафиновый парафин». cdc.gov. Получено 27 ноября 2015.

внешняя ссылка