Каким свойством обладает парафин

Парафин (от лат. parum «мало» + affinis «родственный») — воскоподобная смесь предельных углеводородов (алканов) преимущественно нормального строения состава от C18H38 (октадекан) до C35H72 (пентатриоконтан).

Температура плавления – от 45°С до 65°С;

Плотность – 0,880-0,915 г/см³ (15 °C);

При нагревании выше 90°С парафин на воздухе начинает интенсивно парить без кипения. Плотные пары парафина нагретые до 120-150°С при контакте с воздухом самовоспламеняются.

Получают главным образом из нефти.

В зависимости от соотношения концентраций тяжелых и лёгких углеводородов парафин может быть жидким, твёрдым и мелкокристаллическим (церезин).

Открыт Карлом фон Райхенбахом.

Состав

Парафины представляют собой смесь твёрдых углеводородов метанового ряда преимущественно нормального строения с 18-35 атомами углерода в молекуле и температурой плавления 45-65 °C. В парафинах обычно содержится некоторое количество изопарафиновых углеводородов, а также углеводородов с ароматическим или нафтеновым ядром в молекуле.

ГОСТ 23683-89 устанавливает 10 марок парафина (П1, П2, В1, В2, В3, В4, В5, Т1, Т2, С), различающихся по классу и форме выпуска:

марки с индексом П — высокоочищенные, предназначены для пищевых производств;
марки с индексом В — высокоочищенные с более узким разбросом весов компонентов, предназначены для непищевых производств;
марки с индексом Т — очищенные технические парафины;
марка с индексом С — так называемый «спичечный» парафин, характеризующийся повышенным содержанием масла и наименьшей температурой плавления.

Нормируется содержание масла в парафине (0,8 % для марки П2; 0,45 % для всех марок, исключая технические; свыше 1 % для технических марок). Химический состав парафинов нормируется косвенно по температуре плавления и микротвёрдости (для парафинов марок с литерой В, выпускаемых в виде слитков).

Свойства

эффект, возникающий при смешивании воды с кипящим парафином

Парафин — вещество белого цвета с молекулярной массой 300—450, в расплавленном состоянии обладает малой вязкостью.

Парафины инертны к большинству химических реагентов. Они окисляются азотной кислотой, кислородом воздуха (при 140 °C и выше) и некоторыми другими окислителями с образованием различных жирных кислот, аналогичных жирным кислотам, содержащимся в жирах растительного и животного происхождения. Синтетические жирные кислоты, получаемые окислением парафина, применяют вместо жиров растительного и животного происхождения в парфюмерной промышленности, при производстве смазок, моющих средств, а также пищевых продуктов.

Получение

Парафины могут быть выделены также из других продуктов, например, из озокерита. В зависимости от фракционного состава, температуры плавления и структуры парафины разделяют на жидкие (tпл ≤ 27 °C), твёрдые (tпл = 28-70 °C) и микрокристаллические (tпл > 60-80 °C) — церезины. При одинаковой температуре плавления церезины отличаются от парафинов большей молекулярной массой, густотой и вязкостью. Церезины энергично реагируют с дымящей серной кислотой, в то время как парафины реагируют с ней слабо. При перегонке нефти церезины концентрируются в осадке, а парафин перегоняется с дистиллятом. Церезины, которые концентрируются в остатке после перегонки мазута, представляют собою смесь циклоалканов и в меньшем количестве твёрдых аренов и алканов. Изоалканов в церезине сравнительно мало.

По степени очистки парафины делят на следующие виды:

гачи и петролатумы, которые содержат до 30 % (масс.) масел;
неочищенные парафины (церезины) с содержанием масел до 6 % (масс.);
очищенные и высокоочищенные парафины (церезины).

В зависимости от глубины очистки они имеют белый цвет (высокоочищенные и очищенные марки) или слегка желтоватый и от светло-жёлтого к светло-коричневому (неочищенные парафины). Очищенный парафин имеет плотность 881—905 кг/м³. Церезины представляют собой смесь углеводородов с количеством углеродных атомов в молекуле от 36 до 55 (от С36 к С55). Их извлекают из природного сырья (природного озокерита, а также остатков высокопарафинистых сортов нефти, получаемых при её переработкке) . Температура плавления 65-88 °C, молекулярная масса 500—700. Парафины широко используют в электротехнической, пищевой (парафины глубокой очистки; tпл = 50-54 °C; содержание масел 0,5-2,3 % по массе), парфюмерной и других отраслях. На основе церезина изготавливают разные композиции в бытовой химии, вазелины; они используются также как загустители в производстве пластичных смазок, изоляционных материалов в электро- и радиотехнике и восковых смесей.

Неочищенные твёрдые парафины производят методами:

обезмасливания гачей и петролатумов — побочных продуктов производства (депарафинизации) масел с применением растворителей (смеси кетона, бензола и толуола, дихлорэтан), получая при этом неочищенные парафины (из гача) и церезины (из петролатума);
выделения и обезмасливания парафина из дистиллятов высокопарафинистых нефтей смесью кетона, бензола и толуола;
осаждение твёрдых парафинов без применения растворителей (путём охлаждения в кристаллизаторах и фильтропрессования).

Неочищенные парафины после этого облагораживают (доочищают) с использованием кислотно-щелочного, адсорбционного (контактного или перколяционного) или гидрогенизационного доочищення (для удаления нестабильных веществ, которые окрашивают и имеют запах). Жидкие парафины выделяют из дизельных фракций депарафинизацей с использованием избирательных растворителей (смесь ацетона, бензола и толуола), карбамидной депарафинизации (в производстве низкозастывающего дизельного топлива) и адсорбции на молекулярных ситах (выделение жидких парафинов C10-C18 с помощью пористого синтетического цеолита).

разноцветный парафин

Применение

«парафинирование» ссылается сюда. На эту тему нужна отдельная статья.

Не следует путать с парафирование.

свечи для освещения, и при изготовлении спичек;
смазка для трущихся деревянных деталей (направляющих выдвижных ящиков, пеналов и т. п.);
в смеси с бензином — антикоррозионное покрытие (огнеопасно!);
в косметике для производства вазелина;
парафины зарегистрированы в качестве пищевых добавок E905х;
используется для парафинотерапии в медицине и косметологии;
смазка для скольжения беговых лыж, горных лыж и сноуборда;
в ядерной физике, технике: эффективный замедлитель нейтронов и «генератор» протонов;
для смазки цепи велосипеда;
для осаливания войлочных пыжей.

В радиотехнике:

Для пропитки электротехнической бумаги, использующейся при изготовлении конденсаторов и намотке трансформаторов. Иногда также пропитывают и картон, используемый для изготовления монтажных плат методом навесного монтажа.
Для заливки бескаркасных катушек индуктивности, для защиты их от вибраций и микрофонного эффекта. Часто применяется, например, в УКВ радиоприёмниках. Иногда заливают весь объём микросборки.
В других случаях, где требуются высокая электрическая прочность, малые потери на переменном токе, низкая цена и возможность лёгкого освобождения от заливки простым нагревом.

Угроза «парафиновых отравлений» и её устранение

осн.ст. Дизельное топливо
осн.ст. Депарафинизация

В летних типах солярок часто встречается высокое содержание парафинов. При температуре ниже −5 °C это вызывает кристаллизацию парафина в баке, а также во всех деталях ТА от бака до форсунок, что приводит к отказу дизеля. Для устранения этого приходится порой прочищать всю ТА.

Для предотвращения кристаллизации применяются керосин, тормозная жидкость, а также специальные препараты имеющие общее название антигель. Также парафин из солярки можно выделить при производстве путём замораживания и фильтрования. В России производство летних типов солярки пока ещё не запрещено, поэтому в зимнее время происходит немало так называемых «парафиновых отравлений», что приводит к отказу и сложному ремонту дизелей.

Источник

Многие считают, что парафины и воски являются близкородственными вещества, так как те и другие используются при изготовление свечей. Действительно, и парафины и воски, относятся к органическим соединениям. Однако, с химической точки зрения, в остальном, это разные по природе и строению вещества. Давайте разберемся, почему.

Что такое парафины?

Парафины (от лат. parum – мало и affinis – родственный) — это смесь предельных углеводородов (алканов) преимущественно нормального строения, состава от С18Н38 (октадекан) до С35Н72 (пентатриоконтан).

Прежде чем двигаться дальше, давайте вспомним гомологический ряд и физические свойства алканов, входящих в состав парафинов. Из учебников химии нам известно, что первые 4 алкана – газы, следующие 11 – жидкости, а далее – твердые вещества.

Гомологический ряд первых 20 алканов:

Отсюда делаем вывод, что все парафины являются при нормальных условиях твердыми веществами. Хотя в зависимости от соотношения концентраций тяжелых и лёгких углеводородов парафин может быть и вязкой жидкостью.

Температура плавления парафинов — от 45°С до 65°С, а температура кипения — выше 350°C.

Это вещества белого цвета, с молекулярной массой 300—450, в расплавленном состоянии обладающие относительной вязкостью.

Парафин пожароопасен! При нагревании выше 90°С начинается достаточно активное выделение легких фракций и продуктов термического разложения. Выделяющиеся вещества, нагретые выше 120-150°С, при контакте с воздухом самовоспламеняются.

Именно поэтому, потушенную парафиновую свечу можно зажечь от дыма, если внести в него пламя спички или зажигалки. Дым от свечи содержит пары парафина, которые легко воспламеняются, и уже по ним огонь доходит до фитиля свечи.

Кстати впервые парафин был открыт Карлом фон Райхенбахом – химиком, геологом, естествоиспытателем, философом, бароном и промышленником. При жизни, он состоял в Прусской академии наук. Помимо парафина, он открыл креозот, а также других химические продукты на основе дёгтя, имевшие большую экономическую значимость. В последние годы жизни фон Райхенбах исследовал гипотетическую витальную энергию, названную им одической силой.

Карл Фон Райхенбах

Получают парафины главным образом из нефти, но они могут быть получены и из других продуктов. Например, из озокерита, называемого так же горным воском.

Озокерит

Области применения парафинов:

– для изготовления свечей.

– в качестве смазки для трущихся деталей.

– для производства вазелина.

– в косметологии для производства густых кремов.

– в качестве защитного, гидрофобизирующего вещества.

– в качестве пищевой добавки E905.

– для парафинотерапии в медицине и косметологии.

Теперь поговорим о восках.

Воска — это сложные эфиры высших жирных кислот и высших моноатомных или двухатомных спиртов.

Формулы воска в общем виде можно представить следующим образом:

Природные воска — пчелиный воск и спермацет — нашли широкое применение в медицине, парфюмерной промышленности.

Спермацет, получаемый из головного мозга кашалотов, является сложным эфиром цетилового спирта (первичный спирт, соответствующий пальмитиновой кислоте) и пальмитиновой кислоты:

Пчелиный воск состоит в основном из мирицилпальмиата:

Следует помнить, что природные воска — это комплексы, содержащие кроме эфиров свободные жирные кислоты и спирты, вещества, обусловливающие цвет и запах, минеральные соединения. Воска выполняют в организме преимущественно защитную функцию, которая сводится к образованию защитных покрытий. Они входят в состав жира, покрывающего кожу, шерсть, перья. У растений около 80% от всех липидов, образующих пленку на поверхности листьев, составляют воска.

Кстати, большинство растений производят вещество, называемое эпикутикулярным воском (это вещество можно заметить в виде белого налета на свежих огурцах и сливах). Эпикутикулярный воск отражает ультрафиолетовое и инфракрасное излучения, благодаря чему становится возможным распознавание «зелёных» участков Земли по спутниковым снимкам.

Таким образом, воска можно разделить на две большие группы: животные и растительные воска.

Известно также, что воска являются нормальными метаболитами некоторых микроорганизмов.

Практическое применение восков:

– для производства свечей.

– для изготовления восковых фигур.

– в натуральной косметологии, как загуститель для кремов, мазей и лубрикантов.

– как основной компонент помад, твердых духов

– для защиты мебели, деревянных изделий, паркетных полов, мрамора и др.

– один из компонентов, необходимый для воскографии (в изобразительном искусстве).

– Воски зарегистрированы в качестве пищевых добавок E901—E903 и используются как покрытие для защиты и сохранения продуктов питания (например, фруктов, сыров, конфет), средств гигиены (например, зубных нитей).

– для изготовления лавовых светильников.

Исходя из вышенаписанного, делаем вывод, что парафины, представляют собой в основном – алканы, а воска – сложные эфиры. А это разные классы органических соединений.

Источник

Парафин – материал нефтяного происхождения, имеющий внешнее сходство с воском. Представляет собой смесь предельных углеводов. Является белым твердым веществом с малой вязкостью при расплавлении. В основном входит в состав различных материалов. Продается производителями в виде брикетов, жидкостей или порошка.

Как и из чего делается парафин, степень его очистки

Материал является продуктом переработки побочных остатков от перегонки нефти. В связи с этим отличается низкой стоимостью, так как сырье для него является дешевым отходом. От того, насколько качественно он очищается, зависят его физические свойства. По степени очистки выполняется разделение материала на марки.

Процесс производства парафина подразумевает осуществление сложных химических реакций. Чтобы получить товарный продукт, его нужно очистить. Для этого применяется серная кислота. Цвет полученного из нефти парафина белый. При низком уровне очистки он может отдавать желтизной.

Виды парафина по плотности

Консистенция парафина сильно зависит от количества присутствующих в нем тяжелых и легких углеводов. От их содержания зависит плотность материала.

По плотности его можно разделить на 3 вида:

Плотный.
Жидкий.
Мелкокристаллический.

Плотный содержит максимальную консистенцию углеводов. Это в первую очередь материал для изготовления свеч, может использоваться в качестве балласта и т.п. У большинства пользователей парафин ассоциируется именно с твердым материалом.

Parafin plotnyi

В жидком состоянии он используется для создания различных пропиток, используемых для обеспечения влагоотталкивающих качеств бумаги и т.п. Низкая концентрации углеводов позволяет ему оставаться жидким при нормальной температуре без нагрева. В таком виде он сохраняет нормальную горючесть. При нагреве его вязкость снижается.

Мелкокристаллический также называют церезин. Это подобие жирного порошка. Материал применяется в качестве рабочего компонента при изготовлении смазок. Может иметь вид схожий с коричневым хозяйственным мылом.

Parafin melkokristallicheskii

Марки парафина и их назначение

Они бывают следующими:

Кроме этого существуют смешанные марки, маркировка которых состоит из нескольких букв. Также им могут присваиваться цифры для отображения степени очистки продукта.

Марка Т – это технический продукт. Он имеет стандартную степень очистки. В основном используется для изготовления свечей. Температура его плавления составляет +75…+90°C. При большем нагреве он может воспламеняться, при этом не образовывает копоть и дым. Является недорогим по себестоимости материалом. Основная доля всего парафина на рынке относится к марке Т.

Марка П – это разновидность парафина для пищевых продуктов. Он имеет максимальную степень очистки, поэтому при попадании в организм не несет опасности, конечно в умеренном количестве. Его используют как более дешевый аналог воска при покрытии фруктов, ягод, некоторых овощей. Тонкий практически прозрачный слой парафина защищает кожуру от проникновения воздуха, влаги, микроорганизмов. Это обеспечивает продолжительную сохранность продуктов. Также парафином могут покрывать внутреннюю поверхность резервуаров. Марка П сохраняет эластичность при понижении температуры. Ее могут использовать для изготовления шаблонов для литья медтехники. Также она применяется в качестве ингредиента бюджетных губных помад, паст для укладки волос и прочей косметики.

Parafin kosmeticheskii

Разделяют парафин П-1 и П-2. Первый имеет максимально возможную степень очистки. Это очень качественный продукт. Марка П-2 менее чистая. Ее используют для пропитки бумажной упаковки для продуктов. Также она нашла применение в качестве разделителя для обмазки форм во время заливки бетона. Такое покрытие дешевле силиконовой смазки.

Марка В – это материал высокой степени очистки, не содержащий масла. В зависимости от качества его отделения выполняется дополнительная градация на В2, В3, В4, В5. Этот парафин используется в сферах, где требуется максимальное соблюдение чистоты. К примеру, марка подходит для покрытия тары при производстве лекарств, химических реагентов и т.д.

Марка С – это материал используемый в качестве сырья при производстве различных жирных синтетических кислот. Такие твердые парафины имеют более низкий порог воспламенения. Они окисляются кислородом или азотной кислотой, что провоцирует выделение жировых кислот. Те имеют схожую структуру с растительными и животными жирами. Это позволяет их использовать в качестве компонента для косметики нацеленной на уход за кожей.

Примером смешанной марки парафина является НС. Это так называемая нефтяная спичечная разновидность парафина. Ее используют для пропитки спичек. Благодаря этому те продолжают гореть после вспыхивания серной головки. Такая парафиновая пропитка выступает в качестве безопасного топлива, которое никогда не испарится и не смоется. При воспламенении головки он загорается, и уже от него огонь переходит и на деревянную часть спички.

Парафинотерапия

Область использования парафина крайне обширна. Его даже применяют при выполнении теплолечения. Этот процесс называется парафинотерапия. Для этой цели применяется марка П-1 или П-2. Так как она лишена примесей, то имеет низкий порог плавления порядка +55°C. В связи с тем, что материал имеет высокую теплоемкость и низкую теплопроводность, то он долго остается теплым. Это является выраженным отличием его от воска.

Небольшой объем парафина разогревается до приобретения пластичности, после чего используется в качестве теплого компрессора. Его прикладыванием ускоряют заживление при спазмах мышц, также это помогает при различных заболеваниях кожи. Парафинотерапия используется в медицине и косметологии.

Как отличить парафиновые свечи от восковых, какой материал лучше

Ввиду использования красителя, а также достаточно схожих цветов, свечи из воска и парафина визуально почти не отличаются. Различить их можно по другим критериям:

Запах.
Тактильные ощущения.
Время горения.
Пластичность.

Парафиновые свечи не имеют запаха, в отличие от воска. Кроме этого при горении они вообще не выделяют дым и гарь. При поджигании же восковой свечи всегда имеется легкий аромат, пускай и достаточно приятный. Горение парафиновой свечи дает только свет и ничего лишнего.

Parafinovaia svechka

При ощупывании воска ощущения намного приятней. Он имеет легкую шероховатость. При касании же к поверхности парафина возникает ощущение маслянистости на коже. Материал при касании больше напоминает хозяйственное мыло.

Свеча из воска с аналогичным размером, что и у парафинового аналога, будет гореть дольше. Восковые почти не дают подтеков, поэтому если не учитывать стоимости, то они являются более удобными в использовании. При попытке разрезать парафиновую свечу она начинает крошиться. При переломе восковой свечи линия разделения получится ровной.

Свойства парафина

Парафин обладает рядом ценных качеств, которые и объясняют его столь высокую популярность. В первую очередь к ним можно отнести:

Стойкость к растворению в воде.
Хорошая горючесть.
Отсутствие токопроводности.

Материал не растворяется в воде. Это позволяет его применять в качестве ремонтного состава для герметизации и холодных протекающих емкостей. Это качество дает возможность его использовать для покрытия фруктов с целью предотвращения их гниения. Парафином пропитывают картон, для его защиты от размывания жидкостями. Именно из него делают бумажные пакеты для молока. Растворить изделие из парафина можно только бензином, ацетоном, хлороформом, кипящим этиловым спиртом.

Парафин хорошо горит. Причем его пары при нагреве до +150°C способны самовоспламеняться за счет реакции с воздухом. Материал выступает качественным изолятором для электрического тока. По причине низкой эластичности он все же не подходит для реального изготовления диэлектрической оболочки для проводов.

Область использования

Парафин хоть и является по сути нефтепродуктом, но используется очень широко, даже в областях, которые на первый взгляд от него далеки. Из него делают:

Свечи.
Смазки.
Закупорки.
Вазелин и густые кремы.
Пропитки для бумаги.
Заполнители пустот в радиотехнике и т.д.

Свечи из парафина являются сравнительно безопасным источником света с открытым огнем. Он дешевый, не выделяет вредных газов, дает яркий свет, долго горит. Стандартная парафиновая свеча для освещения способна прогореть порядка 6 часов.

Из парафина делают различные смазки для трущихся деталей из дерева и металла. Они достаточно густые, чтобы нормально держатся на поверхности и хорошо скользят. Смазка для лыж также делается на основе парафина.

Parafinovaia smazka

Парафин часто используют для закупорки бутылок с целью сохранения содержащихся в них жидкостей. Он просто накапывается на крышки с различными химическими реагентами, винами. Также парафином обрабатывают торцы спилов при обрезке деревьев, черенков. Парафиновая корка препятствует испарениям, защищает срез от поражения болезнями.

Аптечный вазелин состоит из парафина. Этот компонент также входит в состав разных мазей. На его основе могут делать средства для укладки усов. Парафином пропитывают упаковочный картон, бумагу. Он используется в радиомеханики для заполнения катушек, с целью гашения вибрации и т.д.