مقدمه ای بر پارافین جامد
پارافین واکس یک ماده جامد بی رنگ و بو است که در صنایع پتروشیمی از نفت یا ذغال سنگ استخراج می شود. پارافین واکس ترکیبی از مولکول های هیدروکربنی اشباع شده است که از ۲۰ تا ۴۰ کربن اتمی تشکیل شده است.
در علم شیمی معمولا پارافین با کلمه الکان همراه است که دارای فرمول شیمیایی CnH٢n+٢ است. نام این ماده از کلمه لاتین affinis+Parum گرفته شده که به معنی فقدان واکنش است و اشاره به طبیعت غیرواکنشگر پارافین دارد.
این پارافین که یکی از پر کاربرد‌ترین مواد شیمیایی در صنعت به‌حساب می‌آید طی مراحل مختلفی که بر روی اسلک وکس انجام می‌شود، بدست می‌آید. انجام دقیق و صحیح تمامی این مراحل در تولید پارافین جامد مرغوب و با‌کیفیت ضروری است
تاریخچه پارافین
این ماده را می توان از ذغال سنگ، چوب و نفت شیل استخراج کرد، اما در درجه اول از تقطیر نفت حاصل می شود، که اولین بار در سال 1807 توسط زمین شناس ابراهیم گسنر تقطیر شد.
پارافین وکس برای اولین بار در سال ۱۸۳۰ میلادی توسط یک شیمی دان آلمانی به نام کارل ون ریکنباخ ساخته شد. او سعی داشت که مواد نفتی را که به طور طبیعی در نفت خام وجود دارد را جدا کرده و تصفیه کند.
تولید پارافین واکس در اوایل قرن بیستم به خاطر رشد صنعت بسته بندی گوشت و روغن افزایش پیدا کرد و این امر موجب شد که پارافین واکس و اسید استئاریک به عنوان محصولات جانبی تولید شوند.
فرایند تولید پارافین جامد
این پارافین یکی از مواد پرکاربرد و چند منظوره در صنایع مختلف است که از نفت به‌دست می‌آید.
روش تولید این پارافین از طریق فشار صفحات فولادی به اسلک وکس‌های کیسه شده صورت می‌گیرد. همچنین، پارافین جامد با درصدهای مختلف چربی نظیر 0.5 تا 1، 1 تا 3، 3 تا 5، 5 تا 7 و پارافین جامد کریستال و میکروکریستال نیز در بازار موجود است.
خصوصیات پارافین واکس
نقطه ذوب پارافین واکس بین ۴۶ تا ۶۸ درجه سانتی گراد است و چگالی آن در حدود ۹۰۰ کیلوگرم بر متر مکعب است. پارافین واکس در آب حل نمی شود ولی در اتر، مواد نفتی قابل اشتغال و استر( نمک های عالی) قابل حل است.
پارافین واکس به سادگی تحت تاثیر واکنش های شیمیایی قرار نمی گیرد ولی به راحتی می سوزد.گرمای احتراق پارافین واکس در حدود ۴۲ مگاژول/ کیلوگرم است.
زمانی که پرافین واکس ذوب می شود به سرعت جاری می شود و به خاطر چنین خاصیتی که دارد می تواند در ترموستات های صنعتی، خانگی و به ویژه ترموستات های خودرو استفاده شود.
انواع پارافین های جامد
پارافین های جامد به دو دسته تقسیم می شوند: پارافین سبک (ماکروکریستال) و پارافین سنگین (میکروکریستال) پارافین واکس در دمای معمولی اتاق به صورت جامد است ولی در دمای بیش از ۳۷ درجه شروع به ذوب شدن می کند. نقطه جوش پارافین واکس ۳۷۰ درجه سانتی گراد( ۶۹۸ درجه فارنهایت) است.
ماکروکریستال (پارافین سبک)
پارافین کریستالی، یا همان پارافین سبک، به دلیل کاربردهای خاص خود کمتر شناخته شده است و میزان روغن و چربی آن متغیر است. این نوع پارافین از روش عرق‌گیری به‌دست می‌آید.
میکروکریستال (پارافین سنگین)
پارافین میکروکریستال، یا همان پارافین سنگین، بیشتر شناخته شده و بیش از 90 درصد پارافین‌های موجود در بازار از این نوع هستند. این پارافین نیز بر اساس سفارش مشتری و کاربردهای مختلف می‌تواند درصد چربی و روغن متغیری داشته باشد.
پارافین جامد بهداشتی
پارافین جامد بهداشتی برای مصارف آرایشی، بهداشتی و دارویی تولید می‌شود. این نوع پارافین دارای میزان روغن کمتری است که به کیفیت بالاتر و افزایش کارایی در محصولات مرتبط، ازجمله کرم‌ها و لوسیون‌ها، منجر می‌شود. خصوصیات بی‌رنگی، بی‌بویی و قابلیت ایجاد انعطاف در محصولات بهداشتی ازجمله ویژگی‌های این گرید هستند.
پارافین جامد خوراکی
پارافین جامد خوراکی معمولاً در صنایع غذایی و دام و طیور به‌کار می‌رود. این نوع پارافین جامد به دلیل مواد خالص بدون افزودنی‌های غیرخوراکی، در تولید مواد غذایی بهره‌ور است. همچنین، پارافین خوراکی به عنوان یک ماده حفاظتی برای مواد غذایی در صنایع مختلف مورد استفاده قرار می‌گیرد و اهمیت بالایی در تغذیه انسان و دام دارد.
کاربرد پارافین های جامد
پارافین واکس همچنین کاربرد وسیعی در صنایع مختلف مانند شمع سازی، ضد آب کردن انواع کاغذ و پارچه، انواع پولیشرها، صنایع لاستیک سازی و غیره دارد. علاوه بر این نوع دارویی آن در تولید و ساخت انواع محصولات بهداشتی به کار می رود.
در سالن‌های آرایشی بهعنوان نرم‌کننده پوست و برای دست‌ها و پاها مورد استفاده قرار می‌گیرد. همچنین، در مصارف درمانی بهعنوان یک تسکین‌دهنده درد در مفاصل و عضلات به کار می‌رود.
پارافین واکس در تولید تایر ماشین برای عایق سازی در برابر لایه اوزون و همچنین به منظور جلوگیری از ترکیدگی و سایش لاستیک به کار می رود.
این ماده در تولید مداد رنگی، کود و سموم دفع آفات نباتی نیز به‌کار می‌رود. در صنایع لاستیک‌سازی از پارافین جامد گرانول استفاده می‌شود و در قرن‌های گذشته، بهعنوان منبع روشنایی در لامپ‌ها و فانوس‌ها مورداستفاده قرار می‌گرفت. این ماده بهعنوان چسب، ماده ضدآب، کاغذ موم و پوشش ضدآب برای چوب هم مورد استفاده قرار می‌گیرد و در صنایع دفاعی نیز به‌کار می‌رود.
پارافین واکس همچنین در صنایع نساجی، کاغذ سازی، غذایی، کبریت سازی و تولید رنگ نیز کاربرد دارد
نحوه نگهداری پارافین جامد
پارافین نیازمند شرایط نگهداری خاصی است تا از خطرات مرتبط با آتش‌سوزی جلوگیری شود. برای نگهداری از پارافین، باید از گرما و حرارت دور نگه داشته شود، زیرا این ماده قابلیت آتش‌سوزی دارد. هنگام استفاده و برخورد با پارافین، بهتر است از لباس و محافظ صورت استفاده شود تا با بخارات مضر آن در تماس نباشد و در صورت تماس مداوم با پوست، التهاب و تحریک پوست و چشم را جلوگیری کنیم.
سخن آخر
پارافین های جامد با ویژگی‌های چندگانه و کاربردهای متنوع، بهعنوان مواد چندمنظوره و حیاتی در صنایع مختلف مورد استفاده قرار می گیرند. این ترکیب، حوزه‌های علمی و صنعتی را به خوبی پوشش می‌دهد. همچنین، به دلیل ویژگی‌های همچون بدون بو و رنگ، که دارد، نقش مهمی در زندگی روزمره و صنعت ایفا می‌کند.