Parafin

Parafin ⓘ

Parafin mumu (Latince parum affinis), petrolden elde edilen renksiz, kokusuz bir mum çeşidi. Parafin mumu ilk defa 1829 yılında Carl Reichenbach tarafından odun katranından; daha sonra bütümlü tabakalardan; 1867'den sonra da petrolden elde edildi. 1947'de de sentetik parafin mumu yapıldı. ⓘ

Parafinden yapılmış bir mum ⓘ

Petrolün bir yan ürünüdür. Ayrıca ham petrolün, parafininin giderilmesi gerekir. Ham petrolün rafinasyonunda yan ürün olarak elde edilen yağlı parafin önce sıcakta eritilir, sonra da soğutularak yalnız parafinin donması sağlanır ve donan posa şeklindeki parafin yağlı kısımlarından süzülerek ayrılır. Bugün modern olarak çalışan parafin imalathaneleri de, yukardaki esasa dayanarak parafin mumunu üretir. Yeni metotlara göre yapılan parafin mumları % 20 kadar yağ ihtiva eder. Bazı durumlarda yağ miktarı % 3'e kadar düşürülür. Daha ileri saflaştırma ile renk, koku ve tadı daha iyileştirilir. Saflaştırma işleminde sülfat asidi ve kil kullanılır. Parafin mumları, Pennsylvania ham petrolü gibi parafin esaslı petrol türlerinden elde edilir. Ham parafin mumunun erime noktası 37 ile 48 °C tam rafine edilmiş parafin mumunun erime noktası ise, 48 ile 66 °C arasında değişir. Erime noktası yüksek olan parafin mumu çoğunlukla 26-30 karbonlu alkanlardır. ⓘ

Sentetik parafin mumu, İkinci Dünya Savaşından sonra Fischer-Tropsch tekniğiyle elde edildi. Bu metotta hammadde kömürdür. Kömürden elde edilen karbon monoksit ve H₂ karışımından manyetik demirin katalitik etkisiyle hidrokarbonlara dönüşür. Elde edilen ürünlerden bir kısmı parafin mumudur. Bunlar çok beyaz olup, petrolden yapılan parafin mumlarından daha serttir. 50-55 karbon bulunduran sentetik parafinlerin molekül ağırlığı ortalama 750 civarındadır. Bazı özelliklerden dolayı petrolden yapılan mumların yerine kullanılır. ⓘ

Parafine batırılmış veya parafinle kaplanmış kâğıt ve karton, sıvı ve katı yiyeceklerin saklanmasında kullanılır. Çünkü parafin mumları reaksiyona girmez. ⓘ

Çeşitli sanayi dallarında kimyevi ve elektriki yalıtma maddesi olarak kullanılır. Tekstilde, eczacılıkta, kozmetik sanayiinde plastik, patlayıcı madde ve elektrik malzemelerinin imalinde, bağcılıkta aşı yerlerinin izolasyonunda kullanılır. Mum imalatında balmumunun yerini almıştır. ⓘ

Parafin mumu ⓘ

Tanımlayıcılar
CAS Numarası	8002-74-2
UNII	I9O0E3H2ZE
Özellikler
Kimyasal formül	CnH2n+2
Görünüş	Beyaz katı
Koku	Kokusuz
Kaynama noktası	> 370 °C (698 °F)
Suda çözünürlük	~1 mg/L
Tehlikeler
Parlama noktası	200-240 °C (392-464 °F; 473-513 K)
Aksi belirtilmedikçe, veriler standart durumdaki malzemeler için verilmiştir (25 °C [77 °F], 100 kPa'da). Bilgi kutusu referansları

Kimyada parafin, CnH_2n+2 genel formülüne sahip hidrokarbonları gösteren alkan ile eş anlamlı olarak kullanılır. Bu isim Latince parum ("çok az") + affinis kelimelerinden türetilmiştir ve parafinin reaktif olmayan doğasına atıfta bulunarak "afinitesi olmayan" veya "reaktivitesi olmayan" anlamına gelmektedir. ⓘ

Özellikler

Parafin mumu çoğunlukla beyaz, kokusuz, tatsız, mumsu bir katı olarak bulunur, tipik erime noktası yaklaşık 46 ila 68 °C (115 ila 154 °F) arasındadır ve yoğunluğu yaklaşık 900 kg/m³'tür. Suda çözünmez, ancak eter, benzen ve bazı esterlerde çözünür. Parafin en yaygın kimyasal reaktiflerden etkilenmez ancak kolayca yanar. Yanma ısısı 42 MJ/kg'dır.

C₃₁H₆₄ hidrokarbonu parafin mumunun tipik bir bileşenidir. ⓘ

Parafin mumu, 10¹³ ila 10¹⁷ ohm metre arasında bir direnç ile mükemmel bir elektrik yalıtkanıdır. Bu, bazı plastikler (özellikle Teflon) hariç neredeyse tüm diğer malzemelerden daha iyidir. Etkili bir nötron moderatörüdür ve James Chadwick'in 1932 yılında nötronu tanımlamak için yaptığı deneylerde kullanılmıştır. ⓘ

Parafin mumu, 2,14-2,9 J g-1 K-1 (gram kelvin başına joule) özgül ısı kapasitesi ve 200-220 J g-1 füzyon ısısı ile ısı depolamak için mükemmel bir malzemedir. Parafin mumu faz değişimli soğutma ve geri çekilebilir radyatörler 1970'lerin başında Ay'a yapılan mürettebatlı görevler sırasında Ay Gezici Aracı'nın elektronik aksamını soğutmak için kullanılmıştır. Balmumu eridiğinde önemli ölçüde genleşir ve bu da endüstriyel, evsel ve özellikle otomobil amaçlı balmumu elemanlı termostatlarda kullanılmasına olanak sağlar. ⓘ

Tarihçe

Parafin mumu ilk olarak 1830 yılında Alman kimyager Karl von Reichenbach tarafından petrolde doğal olarak bulunan mumsu maddeleri verimli bir şekilde ayırmak ve rafine etmek için araçlar geliştirmeye çalışırken yaratılmıştır. Parafin, temiz ve güvenilir bir şekilde yandığı ve üretimi diğer mum yakıtlarından daha ucuz olduğu için mum yapım endüstrisinde büyük bir ilerlemeyi temsil ediyordu. Parafin mumu başlangıçta düşük erime noktasından muzdaripti; ancak bu eksiklik daha sonra daha sert stearik asit eklenerek giderildi. Parafin mumu üretimi, yan ürün olarak parafin ve stearik asit yaratan petrol ve et paketleme endüstrilerinin büyümesinin bir sonucu olarak 20. yüzyılın başlarında bir patlama yaşadı. ⓘ

Üretim

Parafin için hammadde, yağlama yağının rafine edilmesinden elde edilen bir yan ürün olan yağ ve balmumu karışımı olan slack wax'tır. ⓘ

Parafin mumu yapımında ilk adım yağın balmumundan ayrıştırılmasıdır (yağdan arındırma veya balmumundan arındırma). Yağ kristalizasyon ile ayrılır. En yaygın olarak, balmumu ısıtılır, keton gibi bir veya daha fazla çözücü ile karıştırılır ve ardından soğutulur. Soğudukça, balmumu çözeltiden kristalleşir ve geriye sadece yağ kalır. Bu karışım iki akış halinde süzülür: katı (balmumu artı bir miktar çözücü) ve sıvı (yağ ve çözücü). Çözücü damıtma yoluyla geri kazanıldıktan sonra, elde edilen ürünler "ürün mumu" (veya "pres mumu") ve "ayak yağı" olarak adlandırılır. Balmumundaki yağ yüzdesi ne kadar düşükse, o kadar rafine kabul edilir (yarı rafine ve tam rafine). Ürün vaksı renk ve kokuları gidermek için daha fazla işlemden geçirilebilir. Son olarak balmumu, erime noktası ve penetrasyon gibi belirli istenen özellikleri vermek için birlikte harmanlanabilir. Parafin wax sıvı ya da katı formda satılmaktadır. ⓘ

Uygulamalar

Endüstriyel uygulamalarda, parafin mumunun kristal özelliklerini, tipik olarak mevcut karbon omurga zincirine dallanma ekleyerek değiştirmek genellikle yararlıdır. Modifikasyon genellikle EVA kopolimerleri, mikrokristalin balmumu veya polietilen formları gibi katkı maddeleri ile yapılır. Dallanmış özellikler, daha yüksek viskoziteli, daha küçük kristal yapılı ve değiştirilmiş fonksiyonel özelliklere sahip modifiye bir parafin ile sonuçlanır. Saf parafin mumu, oda sıcaklığında nispeten kırılgan olduğundan ve çalışıldığında ufalanma ve kırılma riskleri sunduğundan, kayıp mum işleminde metal ve diğer malzemelerin dökümü için orijinal modellerin oyulmasında nadiren kullanılır. Balmumu gibi yumuşak ve esnek mumlar bu tür heykeller için tercih edilebilir, ancak genellikle parafin bazlı olan "hassas döküm mumları" bu amaç için açıkça formüle edilmiştir. ⓘ

Bir histoloji veya patoloji laboratuvarında, ince doku örneklerini kesmeden önce dokuyu emdirmek için parafin mumu kullanılır. Dokudaki su, artan alkol oranlarıyla (%75'ten mutlak alkole kadar) uzaklaştırılır ve doku ksilen gibi organik bir çözücüde temizlenir. Doku daha sonra birkaç saat boyunca parafin balmumu içine yerleştirilir ve ardından soğuması ve katılaşması için balmumu içeren bir kalıba yerleştirilir; kesitler daha sonra bir mikrotom üzerinde kesilir. ⓘ

Diğer kullanımlar

• Mum yapımı
• Balmumu oymacılığı
• Bisiklet zinciri yağlama
• Mumlu kağıt veya mumlu pamuk için kaplamalar
• Gıda sınıfı parafin mumu:
  • Şeker yapımında kullanılan parlak kaplama; yenilebilir olmasına rağmen sindirilemez, parçalanmadan vücuttan geçer
  • Edam peyniri gibi birçok sert peynir türü için kaplama
  • Kavanozlar, teneke kutular ve şişeler için dolgu macunu
  • Sakız katkı maddesi
• Yatırım döküm
• Gübreler için topaklanmayı önleyici, nem itici ve toz bağlayıcı kaplamalar
• Histoloji için numune hazırlama ajanı
• Mermi yağlayıcı - zeytinyağı ve balmumu gibi diğer bileşenlerle birlikte
• Genellikle RDX gibi yüksek patlayıcıları stabilize etmek/duyarsızlaştırmak için kullanılan flegmatize edici madde
• Boya Kalemleri
• Hibrit roket motorları için katı yakıt
• Sörf tahtası mumu, kayak mumu ve kaykay mumu bileşeni
• Mürekkep. Termal yazıcılar için katı mürekkep farklı renkteki balmumu bloklarının temeli olarak kullanılır. Balmumu eritilir ve ardından kağıda püskürtülerek parlak yüzeyli görüntüler elde edilir
• Microwax: gıda katkı maddesi, E numarası E905 olan bir cilalama maddesi
• Adli araştırmalar: nitrat testi, vurulan bir şüphelinin elindeki nitrat ve nitritleri tespit etmek için parafin mumu kullanır
• Antiozonant maddeler: Parafin ve mikro mum karışımları, kauçuğun çatlamasını önlemek için kauçuk bileşiklerinde kullanılır; mum karışımı ürünün yüzeyine geçer ve koruyucu bir tabaka oluşturur. Bu tabaka aynı zamanda ürünün kalıbından ayrılmasına yardımcı olan bir ayırıcı madde olarak da işlev görebilir.
• Mekanik termostatlar ve aktüatörler, bu tür cihazları etkinleştirmek için bir genleşme ortamı olarak
• Nem girişini önlemek ve elektromanyetik kaynaklı akustik gürültüyü ve mikrofonik etkileri azaltmak için gitar manyetikler, transformatörler ve indüktörler gibi elektronik bileşenleri kapsüllemek için bir çömlek malzemesi olarak
• Eisengarn ipliği için kullanılanlar gibi tekstil üretim süreçleri.
• Birçok boya topunda kıvam arttırıcı madde
• Vazelin gibi tuvalet ve kozmetik ürünlerinde nemlendirici.
• Parlatılmış çelik ve demir yüzeyinde oksitlenmeyi önler
• Termal enerji depolama için faz değişim malzemesi
  • MESSENGER (Merkür uzay aracı) tarafından, uzay aracı aşırı ısıyı yayamadığında kullanılmıştır.
• Haşlanmış deri zırh ve kitap imalatı
• Nötron radyasyon kalkanı
• Mesleki ve fiziksel terapiler ve kozmetik tedaviler için mum banyoları
• Ahşap bitirme için kullanılır
• Ateş solumak için yakıt olarak kullanılır
• Lava Lambalarında Kullanılır ⓘ

İş güvenliği

İnsanlar işyerinde parafine solunum, cilt teması ve göz teması yoluyla maruz kalabilir. Ulusal Mesleki Güvenlik ve Sağlık Enstitüsü (NIOSH) parafin mumu dumanına maruziyet için 8 saatlik bir iş gününde 2 mg/m³ tavsiye edilen maruziyet sınırı (REL) belirlemiştir. ⓘ