Parafinový vosk - Paraffin wax

Parafinový vosk
Parafín.jpg
Identifikátory
Informační karta ECHA100.029.375 Upravte to na Wikidata
Číslo E.E905 (zasklívací prostředky, ...)
UNII
Vlastnosti
CnH2n + 2
VzhledBílá pevná látka[1]
ZápachBez zápachu[1]
Bod varu> 370 ° C (698 ° F)
~ 1 mg / l[1]
Nebezpečí
Bod vzplanutí 200–240 ° C (392–464 ° F; 473–513 K)[1]
Pokud není uvedeno jinak, jsou uvedeny údaje o materiálech v nich standardní stav (při 25 ° C [77 ° F], 100 kPa).
Reference Infoboxu
Parafínová svíčka

Parafinový vosk (nebo ropný vosk) je měkká bezbarvá pevná látka odvozená od ropa, uhlí nebo břidlicový olej který se skládá ze směsi uhlovodík molekuly obsahující mezi dvaceti a čtyřiceti atomy uhlíku. Je tuhá při pokojové teplotě a se začíná tát nad přibližně 37 ° C (99 ° F),[2] a jeho teplota varu je nad 370 ° C (698 ° F).[3] Mezi běžné aplikace parafínového vosku patří mazání, elektrická izolace, a svíčky;[4] lze barvit parafinový vosk pastelky. Je to odlišné od petrolej a další ropné produkty, kterým se někdy říká parafín.[5]

Nebarvené, neparfumované parafínové svíčky jsou bez zápachu a modrobílé. Parafinový vosk poprvé vytvořil Carl Reichenbach v Německu v roce 1830 a znamenal zásadní pokrok v technologii výroby svíček, protože hořel čistěji a spolehlivěji než lůj svíčky a výroba byla levnější.[6]

V chemii parafín se používá synonymně s alkanu, označující uhlovodíky obecného vzorce C.nH2n+2. Název je odvozen od latinský parum („sotva“) + affinis, což znamená „chybí afinita „nebo“ chybí reaktivita “, s odkazem na nerafinní povahu parafínu.[7]

Vlastnosti

Parafín vosk se většinou vyskytuje jako bílá voskovitá pevná látka bez chuti a zápachu, s typickou teplotou tání mezi asi 46 a 68 ° C (115 a 154 ° F),[8] a hustota kolem 900 kg / m3.[9] Je nerozpustný ve vodě, ale rozpustný v éter, benzen a jisté estery. Parafín není ovlivněn většinou běžných chemikálií činidla ale popáleniny snadno.[10] Jeho spalovací teplo je 42 MJ / kg.

Uhlovodík C31H64 je typickou složkou parafínového vosku.

Parafinový vosk je vynikající elektrický izolátor, s odpor mezi 1013 a 1017 ohm metr.[11] To je lepší než téměř všechny ostatní materiály, kromě některých plasty (zejména Teflon ). Je to efektivní moderátor neutronů a byl použit v James Chadwick Experimenty z roku 1932 k identifikaci neutronu.[12][13]

Parafinový vosk je vynikajícím materiálem pro akumulace tepla, s specifická tepelná kapacita 2,14–2,9 J g−1 K.−1 (joulů za gram kelvin ) a a teplo fúze 200–220 J g−1.[14] K ochlazení elektroniky systému bylo použito chlazení fázovou změnou parafínového vosku spojené se zatahovacími radiátory Lunar Roving Vehicle během misí s posádkou na Měsíc na začátku 70. let.[15] Vosk se značně rozpíná, když se roztaví, což umožňuje jeho použití v voskový prvek termostaty pro průmyslové, domácí a zejména automobilové účely.[16][17]

Dějiny

Parafinový vosk byl poprvé vytvořen v roce 1830 německou lékárnou Karl von Reichenbach když se pokusil vyvinout prostředky k účinnému oddělení a rafinaci voskovitých látek přirozeně se vyskytujících v ropě. Parafín představoval hlavní pokrok v odvětví svíčkování, protože hořel čistě a spolehlivě a jeho výroba byla levnější než jakékoli jiné svíčkové palivo. Parafinový vosk zpočátku trpěl nízkou teplotou tání; tento nedostatek však byl později odstraněn přidáním tvrdšího kyselina stearová. Výroba parafínového vosku zaznamenala boom na počátku 20. století v důsledku růstu masného a ropného průmyslu, který jako vedlejší produkty vytvořil parafin a kyselinu stearovou.[6]

Výrobní

Surovinou pro parafín je parafínový gáč, což je směs oleje a vosku, vedlejší produkt při rafinaci mazacího oleje.

Prvním krokem při výrobě parafínového vosku je odstranění oleje (odolejování nebo odoskování) z parafínového gáču. Olej se oddělí krystalizací. Nejčastěji je parafínový gáč zahříván a smíchán s jedním nebo více rozpouštědla jako a keton a poté se ochladí. Když se ochladí, vosk vykrystaluje z roztoku a zůstane jen olej. Tato směs se filtruje do dvou proudů: pevné látky (vosk plus určité množství rozpouštědla) a kapalné (olej a rozpouštědlo). Poté, co se rozpouštědlo izoluje destilací, se výsledné produkty nazývají „produktový vosk“ (nebo „lisovací vosk“) a „nožní olej“. Čím nižší je procento oleje ve vosku, tím rafinovanější je považován (polorafinovaný oproti plně rafinovanému).[18] Produktový vosk lze dále zpracovat, aby se odstranily barvy a pachy. Vosk může být nakonec smíchán, aby poskytl určité požadované vlastnosti, jako je bod tání a penetrace. Parafinový vosk se prodává v tekuté nebo pevné formě.[19][20][21]

Aplikace

V průmyslových aplikacích je často užitečné modifikovat krystalické vlastnosti parafinového vosku, obvykle přidáním větvení na stávající uhlíkový páteřní řetězec. Modifikace se obvykle provádí pomocí přísad, jako jsou EVA kopolymery, mikrokrystalický vosk nebo formy polyethylen. Výsledkem rozvětvených vlastností je modifikovaný parafin s vyšší viskozitou, menší krystalickou strukturou a upravenými funkčními vlastnostmi. Čistý parafinový vosk se zřídka používá pro vyřezávání originálních modelů odlévání kov a jiné materiály v proces ztraceného vosku, protože je při pokojové teplotě relativně křehký a při práci představuje riziko odštěpení a rozbití. Měkké a poddajné vosky včelí vosk, může být pro takovou sochu upřednostňováno, ale “investiční casting vosky, „často na bázi parafinu, jsou výslovně formulovány pro tento účel.

V histologické nebo patologické laboratoři se parafinový vosk používá k impregnaci tkáně před řezáním tenkých vzorků tkáně. Voda se odstraňuje z tkáně vzestupnou silou alkoholu (75% na absolutní) a tkáň se čistí v organickém rozpouštědle, jako je xylen. Tkáň se poté na několik hodin umístí do parafínového vosku a poté se ochladí a ztuhne ve formě s voskem; řezy jsou pak nařezány na a mikrotom.

Jiná použití

Bezpečnost práce

Lidé mohou být parafinu na pracovišti vystaveni vdechováním, kontaktem s kůží a očima. The Národní institut pro bezpečnost a ochranu zdraví při práci (NIOSH) nastavil a doporučený expoziční limit (REL) pro expozici výparům parafinového vosku 2 mg / m3 během 8 hodin pracovního dne.[29]

Viz také

Reference

  1. ^ A b C d Záznam v databázi látek GESTIS Institut pro bezpečnost a ochranu zdraví při práci
  2. ^ Freund, Mihály; Mózes, Gyula (1982). Parafínové výrobky: vlastnosti, technologie, aplikace. Přeložil Jakab, E. Amsterdam, Nizozemsko: Elsevier. p. 121. ISBN  978-0-444-99712-8.CS1 maint: ref = harv (odkaz)
  3. ^ "Parafinový vosk". Chemická kniha. Citováno 25. října 2013.
  4. ^ Procesy výroby surovin a svíček, AECM
  5. ^ Charles B. Willingham; William J. Taylor; Joan M. Pignocco; Frederick D. Rossini. "Research Paper RP1670 | Tlak par a teploty varu některých parafinů, alkylcyklo-pentanů, alkylcyklohexanů a alkylbenzenových uhlovodíků" (PDF). Národní institut pro standardy a technologie. Americké ministerstvo obchodu Národní úřad pro standardy.
  6. ^ A b "Historie svíček". Národní asociace svíček. Citováno 25. února 2016.
  7. ^ „Parafín, n“. Oxfordský anglický slovník. Oxford, Anglie: Oxford University Press. Březen 2009.
  8. ^ Nasser, William E (1999). "Vosky, přírodní a syntetické". V McKetta, John J. (ed.). Encyclopedia of Chemical Processing and Design. 67. New York: Marcel Dekker. p. 17. ISBN  978-0-8247-2618-8. To se může značně lišit, dokonce i mimo uvedené rozmezí, v závislosti na takových faktorech, jako je obsah oleje a krystalická struktura.
  9. ^ Kaye, George William Clarkson; Laby, Thomas Howell. "Mechanické vlastnosti materiálů". Kaye a Laby tabulky fyzikálních a chemických konstant. Národní fyzická laboratoř. Archivovány od originál dne 11. března 2008. Citováno 25. října 2013.
  10. ^ Seager, Spencer L .; Slabaugh, Michael (19. ledna 2010). "Alkane reakce". Chemistry for Today: General, Organic, and Biochemistry. Belmont, Kalifornie: Cengage. p. 364. ISBN  978-0-538-73332-8.
  11. ^ „Elektroizolační materiály“. Kaye a Laby tabulky fyzikálních a chemických konstant. Národní fyzická laboratoř. 1995. Archivovány od originál dne 27. září 2007. Citováno 25. října 2013.
  12. ^ „Útlum rychlých neutronů: moderování a difúze neutronů“. Kaye a Laby tabulky fyzikálních a chemických konstant. Národní fyzická laboratoř. Archivovány od originál dne 29. září 2007. Citováno 25. října 2013.
  13. ^ Rhodes, Richarde (1981). Výroba atomové bomby. New York: Simon a Schuster. p.163. ISBN  978-0-671-44133-3.
  14. ^ "Specifická tepelná kapacita". Diracdelta.co.uk Science and Engineering Encyclopedia. Dirac Delta Consultants Ltd, Warwick, Anglie. Archivovány od originál dne 4. srpna 2007. Citováno 25. října 2013.
  15. ^ Dean, W. G .; Karu, Z. S. (únor 1993). „Výzkum a vývoj tepelného akumulačního / chladicího systému vesmírné stanice“. Závěrečná zpráva Lockheed Missiles and Space Co.. Bibcode:1993lock.rept ..... D.
  16. ^ Termostat na voskové pelety Patent USA 4948043
  17. ^ A b Bodén, Rogere. „Parafinový mikroaktivátor“ (PDF). Senzory a aktuátory materiálových věd. Univerzita v Uppsale. Archivovány od originál (PDF) dne 8. února 2012. Citováno 25. října 2013.
  18. ^ „Parafinový vosk (plně rafinovaný)“. Barasat Wax Refiner. Archivovány od originál dne 20. července 2013. Citováno 21. prosince 2012.
  19. ^ "Vosková rafinace". Mezinárodní skupina, Inc.. Citováno 21. prosince 2012.
  20. ^ "Parafinový vosk". Asfaltové inženýrství. Archivovány od originál dne 30. června 2012. Citováno 21. prosince 2012.
  21. ^ "Výrobní proces". Barasat Wax Refiner. Archivovány od originál dne 20. července 2013. Citováno 21. prosince 2012.
  22. ^ Zaměstnanci (podzim 2004). „Raketový motor používá běžné palivo pro domácnost“ (PDF). OASIS Ocean Air Space Industry Site. 1 (3): 6. Citováno 28. listopadu 2008.
  23. ^ Tábor, Abigail (18. dubna 2017). „Od pedikúry po peregrinovou raketu se osvědčuje parafínový vosk“. NASA.gov. Citováno 26. března 2019.
  24. ^ „Parafin, mikrokrystalický, vazelína, voskové směsi - mikrokrystalický vosk“. igiwax.com. Citováno 29. dubna 2017.
  25. ^ (Freund & Mózes 1982, str. 272)
  26. ^ Ogden, Sam; Klintberg, Lena; Thornell, Greger; Hjort, Klas; Bodén, Roger (30. listopadu 2013). „Recenze miniaturizovaných akčních členů, ventilů a čerpadel pro změnu fáze parafinu“. Mikrofluidika a nanofluidika. 17: 53–71. doi:10.1007 / s10404-013-1289-3. S2CID  85525659.
  27. ^ Dick, William B (1872). „Encyklopedie praktických příjmů a procesů“. New York: Dick a Fitzgerald. Citováno 25. října 2013.
  28. ^ "Informace o přístroji". NASA. 2007. Citováno 24. ledna 2017.
  29. ^ „CDC - Kapesní průvodce chemickými riziky NIOSH - výpary z parafínového vosku“. cdc.gov. Citováno 27. listopadu 2015.

externí odkazy