Парафин — важное химическое вещество, знакомое каждому из нас

Свойства

Парафин – это воскоподобная смесь предельных углеводородов (алканов) преимущественно нормального – линейного строения и состава от С18Н38 (октадекан) до С35Н72 (пентатриоконтан).

Парафин, характеристики

Химический состав парафина

Физические свойства парафина. Плотность, температура плавления и кипения парафина

Химические свойства парафина

История открытия парафина

Марки парафинов

Получение парафина

Применение 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.

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.

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 – 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.

– из нефти и нефтепродуктов, имеющих высокое содержание парафинов,

– из побочных продуктов производства масел (гачей, петралатумов),

– 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.

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.

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 {amp}gt; 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;

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).

«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.

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.

Парафин, свойства, марки, получение и применение.

Марки парафинов

Получение парафина

Применение 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).

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).

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.

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.