Парафин, свойства, марки, получение и применение.
Парафин – это воскоподобная смесь предельных углеводородов (алканов) преимущественно нормального – линейного строения и состава от С18Н38 (октадекан) до С35Н72 (пентатриоконтан).
Физические свойства парафина. Плотность, температура плавления и кипения парафина
Парафин, характеристики:
Парафин – это воскоподобная смесь предельных углеводородов (алканов) преимущественно нормального – линейного строения и состава от С18Н38 (октадекан) до С35Н72 (пентатриоконтан).
Название парафин происходит от латинского parum («едва», «мало») + affinis («родственный»), что означает «отсутствие сродства» или «отсутствие реактивности» и обозначает нереактивную природу парафина.
Парафин получают главным образом из нефти. Поэтому он и получил второе название – нефтяной парафин.
Химическая формула парафина CnH2n+2, где значение n = от 18 до 35.
В зависимости от степени очистки парафин имеет белый цвет (высокоочищенный и очищенный парафин), либо слегка желтоватый и от светло-жёлтого к светло-коричневому цвету (неочищенный парафин).
Парафин не растворяется воде, однако, хорошо растворим в значительном количестве органических растворителей (в легком бензине, бензоле, ацетоне, хлороформе, этиловом эфире, сероуглероде, дихлорэтане, в кипящем этиловом спирте и пр.), в нефтепродуктах (при нагревании) и минеральных маслах (при нагревании).
Водонепроницаем. Так, бумага, пропитанная парафином, часто применяется для упаковки продуктов. Бумага, пропитанная парафином, водоустойчива и гидрофобна. Вода не только не проникает сквозь нее, но даже и не смачивает ее. Если вода попадает на такую бумагу, она остается на ее поверхности и легко может быть стерта тряпкой. Из парафинированного картона изготавливают пакеты для молока.
Горюч. Пожароопасен.
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.
Парафин является хорошим электрическим изолятором.
Свойства парафина значительно изменяются в зависимости от содержания в нем легких углеводородов, непредельных соединений, смолистых веществ, различных механических и других примесей. Эти примеси придают парафину желтый цвет, снижают его твердость, уменьшают температуру плавления.
В зависимости от того, в каких соотношениях в составе парафина находятся тяжелых и лёгких углеводородов он может находиться в разных агрегатных состояниях: жидком и твердом.
Химический состав парафина:
Парафин представляет собой смесь предельных углеводородов (алканов) состава от С18Н38 (октадекан) до С35Н72 (пентатриоконтан), имеющих преимущественно нормальное – линейное строение.
Также в нем обычно содержится некоторое количество изомеров предельных углеводородов (алканов), имеющих разветвленное строение, а также ароматических углеводородов (аренов) и нафтенов (циклоалканов, циклопарафинов).
Физические свойства парафина. Плотность, температура плавления и кипения парафина:
| Наименование параметра: | Значение: |
| Цвет | белый |
| Запах | без запаха |
| Вкус | без вкуса |
| Агрегатное состояние (при 20 °C и атмосферном давлении 1 атм.) | твердое вещество, жирное на ощупь |
| Плотность парафина (при 15 °C и атмосферном давлении 1 атм.), кг/м3 | 0,880-0,915* |
| Температура плавления парафина, °C | 45-65* |
| Температура кипения парафина, °C | 300-500* |
| Температура вспышки, °C | не ниже 160 |
| Температура самовоспламенения, °C | не ниже 300** |
| Удельная теплота сгорания, МДж/кг | 11,2 |
| Коэффициент теплопроводности (при 20 °C и атмосферном давлении 1 атм.), Вт/(м·К) | 0,267 |
| Удельная теплоемкость, Дж/(кг·К) | 2200 |
| Удельное сопротивление, Ом·см | 3·1018 |
| Молярная масса, г/моль | 300-450* |
* в зависимости от соотношения концентраций тяжелых и лёгких углеводородов, входящих в состав парафина;
** плотные пары парафина имеют температуру самовоспламенения – 120-150 °С.
Химические свойства парафина:
Парафины инертны к большинству химических веществ. 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.
Реагирует с хлором с образованием хлорпарафинов.
История открытия парафина:
Парафин был впервые создан в 1830 году немецким химиком Карлом фон Рейхенбахом, когда он пытался разработать средства для эффективного разделения и очистки воскообразных веществ, встречающихся в нефти. Парафин представлял собой значительный прогресс в развитии свечной промышленности. До его открытия свечи делали из животного жира, масла и воска. Такие свечи давали неприятный запах, очень сильно коптили и стоили очень дорого. Парафин горел более чисто и надежно, и был дешевле в производстве, чем любое другое свечное топливо. Единственным его недостатком была низкая температура плавления, из-за чего свечи имели свойство оплывать раньше, чем сгорают. Однако вскоре этот недостаток был устранен путем добавления в него стеарина (смеси жирных кислот из животных жиров). В итоге производство парафина пережило бум в начале XX века.
Марки парафинов:
ГОСТом 23683-89 «Парафины нефтяные твердые. Технические условия» в зависимости от степени очистки и области применения установлены следующие марки твердых парафинов:
П-1 – высокоочищенный парафин, применяется при изготовлении тары и упаковочных материалов жесткой конструкции, клеев и расплавов, имеющих соприкосновение с пищевыми продуктами и применяемых при повышенных температурах, при изготовлении косметических препаратов и в фармацевтической промышленности;
П-2 – высокоочищенный парафин, применяется для покрытия и пропитки гибкой упаковки пищевых продуктов, сохраняющей эластичность при пониженных температурах, а также в качестве компонентов сплавов для покрытия деревянных, бетонных, металлических емкостей, предназначенных для хранения пищевых продуктов; в производстве различных восковых составов, изделий медицинской техники и косметических препаратов;
В2, В3, В4, В5 – высокоочищенные парафины, предназначены для использования в различных отраслях промышленности, предъявляющих особые требования к чистоте изделий, в частности марка В2 может применяться для изготовления резинотехнических изделий;
Т-1, Т-2, Т-3, С – очищенные парафины технического назначения, предназначены для использования, как правило, в качестве сырьевых материалов в различных отраслях промышленности:
Т-1 – применяется для изготовления товаров бытовой химии, в частности свечей, и в других отраслях народного хозяйства;
Т-2 – применяется для использования в химической, нефтехимической промышленности и в других отраслях народного хозяйства;
Т-3 – применяется для пропитки и покрытий технических сортов бумаги, картона, текстиля, деревянных и металлических поверхностей; допускается применение в нефтехимической промышленности;
С – применяется в нефтехимической промышленности для производства синтетических жирных кислот.
Получение парафина:
Парафин получают:
– из нефти и нефтепродуктов, имеющих высокое содержание парафинов,
– из побочных продуктов производства масел (гачей, петралатумов),
Применение парафина:
Парафин применяют:
– для изготовления свечей и спичек,
– в качестве смазки трущихся деревянных деталей (направляющих выдвижных ящиков, пеналов и т.п.), цепи велосипеда, смазки для скольжения беговых лыж, горных лыж и сноуборда и пр.,
– в косметике для производства вазелина,
– как пищевая добавка E905 в пищевой промышленности,
– в парафинотерапии в медицине и косметологии,
– как эффективный замедлитель нейтронов и «генератор» протонов в ядерной физике и технике,
– при изготовлении тары и упаковочных материалов,
– для изготовления резинотехнических изделий,
– для аппретирования тканей,
– для изготовления товаров бытовой химии,
– для производства синтетических жирных кислот и α-олефинов в нефтехимической промышленности,
– как электроизоляционный материал,
– как компонент пластичных смазок,
– в качестве присадки к смазочным маслам.
Примечание: © Фото //www.pexels.com, //pixabay.com