Парафин - вещество, не путать с парафины - синоним термина насыщенные углеводороды

Парафин (от лат. parum - масло и лат. affinis - родственный) - воскоподобная смесь предельных углеводородов (алканов) преимущественно нормального строения состава от С₁₈Н₃₈ (октадекан) до С₃₅Н₇₂ (пентатриоконтан)^[1].

Температура плавления от 45°С до 65°С; плотность 0,880–0,915 г/см³ (15 °C). Получают главным образом из нефти.

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

Открыт Карлом фон Райхенбахом^[2].

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, Т2, С), различающихся по классу и форме выпуска:

1. марки с индексом П - высокоочищенные, предназначены для пищевых производств;
2. марки с индексом В - высокоочищенные с более узким разбросом весов компонентов, предназначены для непищевых производств;
3. марки с индексом Т - очищенные технические парафины;
4. 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

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 и других 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 (t_пл ≤ 27 °C), твёрдые (t_пл = 28–70 °C) и микрокристаллические (t_пл > 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; t_пл = 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:

1. 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);
2. выделения и обезмасливания парафина из дистиллятов высокопарафинистых нефтей смесью кетона, бензола и толуола;
3. 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 С₁₀–С₁₈ с помощью пористого синтетического цеолита).

Применение

• 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^[3] (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.

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.

См. также

• Воск

Примечания