Parafina

Parafina

Identificadores
Número CAS	8002-74-2
Tarjeta informativa de la ECHA	100.029.375
UNIVERSIDAD	I9O0E3H2ZE
Propiedades
Fórmula química	CnH2n + 2​
Apariencia	Sólido blanco [1]
Olor	Inodoro
Punto de ebullición	> 370 °C (698 °F)
Solubilidad en agua	~1 mg/L [1]
Peligros
punto de inflamabilidad	200–240 °C (392–464 °F; 473–513 K) [1]
Salvo que se indique lo contrario, los datos se proporcionan para los materiales en su estado estándar (a 25 °C [77 °F], 100 kPa). Referencias del cuadro de información

La cera de parafina (o cera de petróleo ) es un sólido blando e incoloro derivado del petróleo , el carbón o el esquisto bituminoso que consiste en una mezcla de moléculas de hidrocarburos que contienen entre 20 y 40 átomos de carbono. Es sólida a temperatura ambiente y comienza a derretirse por encima de aproximadamente 37 °C (99 °F), ^[2] y su punto de ebullición es superior a 370 °C (698 °F). ^[2] Las aplicaciones comunes de la cera de parafina incluyen lubricación , aislamiento eléctrico y velas ; ^[3] la cera de parafina teñida se puede utilizar para hacer crayones .

Las velas de parafina sin teñir ni aroma son inodoras y de color blanco azulado. La cera de parafina fue creada por primera vez por Carl Reichenbach en Alemania en 1830 y marcó un avance importante en la tecnología de fabricación de velas, ya que ardía de manera más limpia y confiable que las velas de sebo y era más barata de producir. ^[4]

En química, parafina se utiliza como sinónimo de alcano , lo que indica hidrocarburos con la fórmula general C _n H _{2 n +2} . El nombre se deriva del latín parum ("muy poco") + affinis , que significa "sin afinidad " o "sin reactividad ", en referencia a la naturaleza no reactiva de la parafina. ^[5]

La parafina se encuentra principalmente como un sólido ceroso, blanco, inodoro e insípido, con un punto de fusión típico entre aproximadamente 46 y 68 °C (115 y 154 °F), ^[6] y una densidad de alrededor de 900 kg/m ³ . ^[7] Es insoluble en agua, pero soluble en éter , benceno y ciertos ésteres . La parafina no se ve afectada por la mayoría de los reactivos químicos comunes , pero se quema fácilmente. ^[8] Su calor de combustión es de 42 MJ/kg. ^[9]

La parafina es un excelente aislante eléctrico , con una resistividad de entre 10 ¹³ y 10 ¹⁷ ohmios-metro . ^[10] Esto es mejor que casi todos los demás materiales, excepto algunos plásticos (notablemente PTFE ). Es un moderador de neutrones eficaz y se utilizó en los experimentos de James Chadwick de 1932 para identificar el neutrón. ^{[11] [12]}

La cera de parafina es un material excelente para almacenar calor , con una capacidad calorífica específica de 2,14–2,9 J⋅g ⁻¹ ⋅K ⁻¹ ( julios por gramo por kelvin ) y un calor de fusión de 200–220 J⋅g ⁻¹ . ^[13] El enfriamiento por cambio de fase de cera de parafina junto con radiadores retráctiles se utilizó para enfriar la electrónica del Lunar Roving Vehicle durante las misiones tripuladas a la Luna a principios de la década de 1970. ^[14] La cera se expande considerablemente cuando se derrite y, por lo tanto, se utiliza en termostatos de elementos de cera para fines industriales, domésticos y, en particular, automotrices. ^{[15] [16]}

Si la cera de parafina pura se derrite hasta el punto de inflamación aproximado en un recipiente de vidrio medio abierto que luego se enfría repentinamente, entonces sus vapores pueden autoencenderse como resultado de alcanzar la presión del líquido hirviendo . ^[17]

La cera de parafina fue creada por primera vez en 1830 por el químico alemán Karl von Reichenbach cuando intentó desarrollar un método para separar y refinar de manera eficiente las sustancias cerosas que se encuentran naturalmente en el petróleo. La parafina representó un gran avance en la industria de fabricación de velas porque se quemaba de manera limpia y era más barata de fabricar que otros combustibles para velas, como la cera de abejas y el sebo . La cera de parafina inicialmente sufrió un punto de fusión bajo. Esto se solucionó agregando ácido esteárico . La producción de cera de parafina disfrutó de un auge a principios del siglo XX debido al crecimiento de las industrias del petróleo y el envasado de carne, que crearon parafina y ácido esteárico como subproductos. ^[4]

La materia prima para la parafina es la cera suelta , que es una mezcla de aceite y cera, un subproducto del refinado del aceite lubricante.

El primer paso para fabricar cera de parafina es retirar el aceite (desaceitado o desparafinado) de la cera blanda. El aceite se separa por cristalización. Lo más común es que la cera blanda se caliente, se mezcle con uno o más solventes, como una cetona , y luego se enfríe. A medida que se enfría, la cera cristaliza de la solución, dejando solo aceite. Esta mezcla se filtra en dos corrientes: sólida (cera más algo de solvente) y líquida (aceite y solvente). Después de recuperar el solvente por destilación, los productos resultantes se denominan "cera de producto" (o "cera de prensa") y "aceite de pies". Cuanto menor sea el porcentaje de aceite en la cera, más refinada se considera (semi-refinada versus completamente refinada). ^[18] La cera de producto puede procesarse más para eliminar colores y olores. Finalmente, la cera puede mezclarse para darle ciertas propiedades deseadas, como punto de fusión y penetración. La cera de parafina se vende en forma líquida o sólida. ^{[19] [20] [21]}

En aplicaciones industriales, suele ser útil modificar las propiedades cristalinas de la cera de parafina, típicamente añadiendo ramificaciones a la cadena principal de carbono existente. La modificación se realiza generalmente con aditivos, como copolímeros EVA , cera microcristalina o formas de polietileno . Las propiedades ramificadas dan como resultado una parafina modificada con una mayor viscosidad, una estructura cristalina más pequeña y propiedades funcionales modificadas. La cera de parafina pura rara vez se utiliza para tallar modelos originales para fundir metal y otros materiales en el proceso de cera perdida , ya que es relativamente frágil a temperatura ambiente y presenta los riesgos de astillado y rotura cuando se trabaja. Las ceras blandas y flexibles, como la cera de abejas , pueden ser las preferidas para este tipo de esculturas, pero las " ceras de fundición a la cera perdida ", a menudo a base de parafina, están expresamente formuladas para este propósito.

En un laboratorio de histología o patología, se utiliza parafina para impregnar el tejido antes de seccionar muestras delgadas. Se elimina el agua del tejido mediante concentraciones ascendentes de alcohol (75 % a absoluto) y luego el alcohol se aclara en un solvente orgánico como xileno . Luego, el tejido se coloca en parafina durante varias horas y luego se coloca en un molde con cera para que se enfríe y se solidifique. Luego, se cortan las secciones en un micrótomo .

• Agente para la preparación de muestras para histología.
• Recubrimientos antiaglomerantes, repelentes de humedad y fijadores de polvo para fertilizantes
• Agentes antiozonizantes : se utilizan mezclas de parafina y microceras en los compuestos de caucho para evitar el agrietamiento del caucho; la mezcla de cera migra a la superficie del producto y forma una capa protectora. La capa también puede actuar como agente desmoldante , ayudando a que el producto se separe de su molde . ^[22]
• Lubricación de la cadena de la bicicleta
• Lubricante para balas: con otros ingredientes, como aceite de oliva y cera de abejas.
• Fabricación de velas
• Recubrimientos para papel encerado o algodón encerado
• Componente de cera para tablas de surf , cera para esquís y cera para patinetas.
• Lápices de color
• Cera de parafina de grado alimenticio:
  • Recubrimiento brillante utilizado para hacer dulces ; aunque es comestible, no es digerible y pasa por el cuerpo sin descomponerse.
  • Recubrimiento para muchos tipos de quesos duros , como el queso Edam.
  • Sellador para frascos, latas y botellas.
  • Aditivo para chicles
• Investigaciones forenses : la prueba de nitratos utiliza cera de parafina para detectar nitratos y nitritos en la mano de un sospechoso de tiroteo
• Combustible para respirar fuego
• Fundición de precisión
• Lámparas de lava
• Fabricación de armaduras y libros de cuero cocido
• Termostatos y actuadores mecánicos , como medio de expansión para activar dichos dispositivos ^{[16] [23]}
• Microcera: ^[24] aditivo alimentario , un agente de recubrimiento con número E E905
• Hidratante en productos de tocador y cosméticos como Vaselina .
• Blindaje contra la radiación de neutrones
• Material de cambio de fase para almacenamiento de energía térmica
  • Utilizado por MESSENGER (la nave espacial Mercury), cuando la nave espacial no podía irradiar calor excesivo. ^{[25] [ verificación fallida ] [ enlace roto ]}
• Agente flemador , comúnmente utilizado para estabilizar/desensibilizar explosivos de alta potencia como el RDX
• Material de encapsulado para encapsular componentes electrónicos como pastillas de guitarra , transformadores e inductores , para evitar la entrada de humedad y reducir el ruido acústico inducido electromagnéticamente y los efectos microfónicos.
• Previene la oxidación en la superficie del acero pulido y del hierro ^[26]
• Bloques de cera de color con tinta sólida para impresoras térmicas . La cera se derrite y luego se rocía sobre el papel produciendo imágenes con una superficie brillante.
• Propulsor sólido para motores de cohetes híbridos ^{[27] [28]}
• Procesos de fabricación de textiles, como el utilizado para el hilo Eisengarn
• Agente espesante en muchas bolas de pintura.
• Baños de cera para terapias ocupacionales , físicas y tratamientos cosméticos.
• Talla de cera
• Acabado de madera

Las personas pueden estar expuestas a la parafina en el lugar de trabajo al inhalarla, por contacto con la piel y con los ojos. El Instituto Nacional de Seguridad y Salud Ocupacional (NIOSH) ha establecido un límite de exposición recomendado (REL) para la exposición a vapores de cera de parafina de 2 mg/m3 ^durante una jornada laboral de 8 horas. ^[29]

• Oligómero
• Ozoquerita

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• "Usos extraños de la parafina", Scientific American , 13 de julio de 1878, pág. 19