Parafina

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 fundirse por encima de aproximadamente 37 °C (99 °F) ^{[ 2 ]} y su punto de ebullición está por encima de 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 convertir en crayones .    

Las velas de parafina sin teñir ni perfumar son inodoras y de color blanco azulado. La cera de parafina fue creada por primera vez por Carl Reichenbach en Alemania en 1830 y representó un gran avance en la tecnología de fabricación de velas, ya que ardía de forma más limpia y fiable que las velas de sebo y era más barata de producir. ^{[ 4 ]}

En química, parafina se usa como sinónimo de alcano , indicando hidrocarburos con la fórmula general C _n H _{2 n +2} . El nombre deriva del latín parum ("muy poco") + affinis , que significa "que carece de afinidad " o "que carece de reactividad ", en referencia a la naturaleza poco reactiva de la parafina. ^{[ 5 ]}

La parafina se presenta principalmente como un sólido ceroso blanco, inodoro e insípido , con un punto de fusión típico entre 46 y 68 °C (115 y 154 °F) ^{[ 6 ]} y una densidad de alrededor de 900 kg/m³ ^{[ 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 arde fácilmente ^{[ 8 ] . Su calor de combustión es de 42 MJ/kg [ 9 ]} .   

Paraffin wax is an excellent electrical insulator, with a resistivity of between 10¹³ and 10¹⁷ohm-metre.^[10] This is better than nearly all other materials except some plastics (notably PTFE). It is an effective neutron moderator and was used in James Chadwick's 1932 experiments to identify the neutron.^[11][12]

Paraffin wax is an excellent material for storing heat, with a specific heat capacity of 2.14–2.9 J⋅g⁻¹⋅K⁻¹ (joules per gram per kelvin) and a heat of fusion of 200–220 J⋅g⁻¹.^[13] Paraffin wax phase-change cooling coupled with retractable radiators was used to cool the electronics of the Lunar Roving Vehicle during the crewed missions to the Moon in the early 1970s.^[14] Wax expands considerably when it melts and so is used in wax elementthermostats for industrial, domestic and, particularly, automobile purposes.^[15][16]

If pure paraffin wax is heated in a partially open glass vessel until it nears the flash point and then rapidly cooled, its vapors may autoignite as result of reaching boiling liquid pressure.^[17]

Paraffin wax was first created in 1830 by German chemist Carl Reichenbach when he attempted to develop a method to efficiently separate and refine waxy substances naturally occurring in petroleum. Paraffin represented a major advance in the candle-making industry because it burned cleanly and was cheaper to manufacture than other candle fuels such as beeswax and tallow. Paraffin wax initially suffered from a low melting point. This was remedied by adding stearic acid. The production of paraffin wax enjoyed a boom in the early 20th century due to the growth of the oil and meatpacking industries, which created paraffin and stearic acid as byproducts.^[4]

The feedstock for paraffin is slack wax, which is a mixture of oil and wax, a byproduct from the refining of lubricating oil.

El primer paso en la fabricación de cera de parafina es eliminar el aceite (desaceitado o desparafinado) de la cera blanda. El aceite se separa por cristalización . Generalmente, la cera blanda se calienta, se mezcla con uno o más disolventes, como una cetona , y luego se enfría. Al enfriarse, la cera cristaliza, dejando solo el aceite. Esta mezcla se filtra en dos corrientes: sólida (cera más algo de disolvente) y líquida (aceite y disolvente). Después de recuperar el disolvente por destilación, los productos resultantes se denominan "cera de producto" (o "cera de prensa") y "aceite de pie". Cuanto menor sea el porcentaje de aceite en la cera, más refinada se considera (semirrefinada frente a totalmente refinada). ^{[ 18 ]} La cera de producto puede procesarse aún más para eliminar colores y olores. Finalmente, la cera puede mezclarse para obtener ciertas propiedades deseadas, como el punto de fusión y la 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, generalmente mediante la adición de ramificaciones a la cadena principal de carbono existente. Esta modificación se suele realizar con aditivos, como copolímeros de EVA , cera microcristalina o formas de polietileno . Las propiedades ramificadas dan como resultado una parafina modificada con 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 la fundición de metales y otros materiales en el proceso de cera perdida , ya que es relativamente frágil a temperatura ambiente y presenta riesgos de astillamiento y rotura durante su manipulación. Para este tipo de escultura, se pueden preferir ceras blandas y flexibles, como la cera de abeja, pero las ceras para fundición a la cera perdida , a menudo a base de parafina, están formuladas específicamente para este fin.

En un laboratorio de histología o patología, se utiliza parafina para impregnar el tejido antes de cortar muestras delgadas. El agua se elimina del tejido mediante concentraciones crecientes de alcohol (del 75 % al absoluto), y luego el alcohol se elimina con un disolvente orgánico como el xileno . A continuación, el tejido se coloca en parafina durante varias horas y luego se coloca en un molde con cera para que se enfríe y solidifique. Finalmente, se cortan secciones con un micrótomo .

Otros usos

• Recubrimientos antiaglomerantes, repelentes de humedad y aglutinantes de polvo para fertilizantes.
• Agentes antiozonantes : se utilizan mezclas de parafina y microceras en compuestos de caucho para prevenir el agrietamiento del mismo; la mezcla de cera migra a la superficie del producto y forma una capa protectora. Esta capa también puede actuar como agente desmoldante , facilitando la separación del producto del 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 la cera para tablas de surf , cera para esquís y cera para monopatines.
• Lápices de color
• Cera de parafina apta para uso alimentario:
  • Recubrimiento brillante utilizado en la elaboración de dulces ; aunque comestible, no es digerible, ya que atraviesa 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 parafina para detectar nitratos y nitritos en la mano de un sospechoso de un tiroteo.
• Combustible para escupir fuego
• fundición de precisión
• lámparas de lava
• Fabricación de armaduras y libros de cuero hervido
• Termostatos y actuadores mecánicos , como medio de expansión para activar dichos dispositivos ^{[ 16 ] [ 23 ]}
• Microcera: ^{[ 24 ]} aditivo alimentario , un agente de glaseado con número E E905
• Hidratante en artículos de tocador y cosméticos como la vaselina .
• blindaje contra la radiación de neutrones
• Material de cambio de fase para el almacenamiento de energía térmica
  • Utilizado por MESSENGER (nave espacial Mercury) cuando la nave espacial no podía irradiar calor excesivo. ^{[ 25 ]}
• Agente flematizante , comúnmente utilizado para estabilizar/desensibilizar explosivos de alta potencia como el RDX.
• Material de encapsulado para proteger 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 y el hierro pulidos ^{[ 26 ].}
• Bloques de tinta sólida de cera para impresoras térmicas . La cera se funde y luego se rocía sobre el papel, produciendo imágenes con una superficie brillante.
• Propelente sólido para motores de cohetes híbridos ^{[ 27 ] [ 28 ]}
• Los procesos de fabricación textil, como el utilizado para el hilo Eisengarn ,
• Agente espesante en muchas bolas de pintura.
• Baños de cera para terapias ocupacionales y físicas y tratamientos cosméticos.
• Tallado en cera
• Acabado de la madera

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

• Oligómero
• ozoquerita

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