Способы получения парафинов химические реакции

Парафины представляют собой смесь предельных углеводородов, как правило, с неразветвленной углеродной цепочкой (от С18Н38 до С35Н72). В парафинах также могут содержаться в небольшом количестве разветвленные алканы, арены или нафтены.

Это твердое жирное на ощупь вещество, полупрозрачное, кристаллического строения с молекулярной массой 300—450. Плавится при температуре 45-65 °С, в расплавленном состоянии обладает малой вязкостью.

Парафины инертны к большинству химических реагентов. Они окисляются азотной кислотой, кислородом воздуха (при 140 °C) 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. Парафины вступают в реакцию с хлором, при этом образуется хлорпроизводные парафины, которые используются в качестве сырья при производстве присадок к нефтяным маслам.

Парафины могут быть выделены также из других продуктов, например, из озокерита. В зависимости от фракционного состава, температуры плавления и кристаллической структуры парафины разделяют на жидкие (температура плавления tпл = 27 °C), твердые (tпл = 28 — 70 °C) и микрокристаллические (tпл >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, с соляной кислотой, в то время как парафины реагируют с ними 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 твердых аренов и алканов. Изоалканов в церезине сравнительно мало.

По степени очистки парафины делят на

• гачи (петролатумы), которые содержат до 30% своей массы масла
• неочищенные парафины (церезины) с содержанием масел до 6% массы
• 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). Для парафина характерна пластинчатая или ленточная структура кристаллов.

Применение парафинов

Парафины широко используют в электротехнической, пищевой (парафины глубокой очистки: t(плавл) = 50—54 °C; содержание масел 0.5—2.3% по массе, зарегестрирован в качестве пищевой добавки Е905x), парфюмерной и косметической промышленности, в лечебной практике:

• свечи для освещения
• покрытие и пропитка гибкой упаковки пищевых продуктов, сохраняющей эластичность при пониженных температурах
• как компонент сплавов для покрытия деревянных, бетонных, металлических емкостей, предназначенных для хранения пищевых продуктов
• в смеси с бензином — антикоррозионное покрытие (огнеопасно!)
• в косметике для производства вазелина
• для получения синтетических жирных кислот, изделий медицинской техники и косметических препаратов
• парафинолечение, парафинотерапия, парафиновые маски

Парафин является прекрасным средством в борьбе со старением кожи — смягчает и увлажняет ее. Парафинотерапия рук и ног оказывает благоприятное воздействие на сухую кутикулу и потрескавшуюся, чувствительную кожу. Парафиновые маски являются прекрасным дополнением к маникюру и педикюру. Коже возвращается гладкость, мягкость, руки и ноги выглядят увлажненными.

Парафинолечение показано при заболевании опорно-двигательного аппарата, последствиях травм суставов, сухожилий, костей. Парафинолечение — метод теплолечения, применение расплавленного парафина в виде аппликаций, наслаивания или ванн, что пользуется большим успехом сегодня в косметологии в качестве эффективного увлажнения кожи. Парафин плавят при температуре 52-54 градуса и потом в виде вязкой тягучей массы белого цвета накладывают на кожу в виде аппликаций. Высокая температура парафина совершенно не опасна в плане ожогов — обладая ризкой теплопроводностью, он отдает тепло очень малыми порциями. Такое равномерное согревание кожи дает много положительных реакций — увеличиваются межклеточные пространства, размягчается верхний роговой слой кожи, поры открываются, повышается потоотделение. Но влага не испаряется с поверхности, так как парафин хорошо изолирует этот участок кожи. Влага вновь впитывается в кожу, прекрасно восстанавливает ее водный баланс. Заканчивается процедура тем, что парафин плотно охватывает все близлежащие ткани. Это способствует растяжению, разглаживанию кожи. Такое «растягивающее» действие поможет хорошо бороться и с отечность лица. Одним из основных достоинств парафина считается его универсальность: аппликацию можно сделать на любой участок тела — руки, ноги, лицо, живот, бедра.
Срок годности парафина — 1 год со дня изготовления.

Получение парафинов

Неочищенные твёрдые парафины производят методами:

1. обезмасливания гачей и петролатумов – побочных продуктов производства (депарафинизации) масел с применением растворителей (смеси кетона, бензола и толуола, дихлоретан), 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. кристаллизации твердых парафинов без применения растворителей (путем охлаждения в кристаллизаторах и фильтропрессованияя). 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 при помощи.

1. депарафинизации с использованием избирательных растворителей (смесь ацетона, бензола и толуола)
2. карбамидной депарафинизации (в производстве низкозастывающего дизельного топлива)
3. адсорбции на молекулярных ситах (выделение жидких парафинов С10-С18 с помощью пористого синтетического цеолита

С анализом российского рынка парафинов Вы можете познакомиться в отчете Академии Конъюнктуры Промышленных Рынков « Рынок твердых и жидких парафинов в России».

Источник

Парафин, свойства, марки, получение и применение

Парафин, свойства, марки, получение и применение.

Парафин – это воскоподобная смесь предельных углеводородов (алканов) преимущественно нормального – линейного строения и состава от С₁₈Н₃₈ (октадекан) до С₃₅Н₇₂ (пентатриоконтан).

Парафин, характеристики:

Парафин – это воскоподобная смесь предельных углеводородов ( алканов ) преимущественно нормального – линейного строения и состава от С₁₈Н₃₈ (октадекан) до С₃₅Н₇₂ (пентатриоконтан).

Название парафин происходит от латинского parum («едва», «мало») + affinis («родственный»), что означает «отсутствие сродства» или «отсутствие реактивности» и обозначает нереактивную природу парафина.

Парафин получают главным образом из нефти . Поэтому он и получил второе название – нефтяной парафин.

Химическая формула парафина C_nH_2n+2, где значение n = от 18 до 35.

В зависимости от степени очистки парафин имеет белый цвет (высокоочищенный и очищенный парафин), либо слегка желтоватый и от светло-жёлтого к светло-коричневому цвету (неочищенный парафин).

Парафин не растворяется воде, однако, хорошо растворим в значительном количестве органических растворителей (в легком бензине, бензоле, ацетоне, хлороформе, этиловом эфире, сероуглероде, дихлорэтане, в кипящем этиловом спирте и пр.), в нефтепродуктах (при нагревании) и минеральных маслах (при нагревании).

Водонепроницаем. Так, бумага, пропитанная парафином, часто применяется для упаковки продуктов. Бумага , пропитанная парафином, водоустойчива и гидрофобна. Вода не только не проникает сквозь нее, но даже и не смачивает ее. Если вода попадает на такую бумагу , она остается на ее поверхности и легко может быть стерта тряпкой. Из парафинированного картона изготавливают пакеты для молока.

При нагревании выше 90°С парафин на воздухе начинает интенсивно парить без кипения. Плотные пары парафина нагретые до 120-150°С при контакте с воздухом самовоспламеняются.

Парафин является хорошим электрическим изолятором.

Свойства парафина значительно изменяются в зависимости от содержания в нем легких углеводородов , непредельных соединений, смолистых веществ, различных механических и других примесей. Эти примеси придают парафину желтый цвет, снижают его твердость, уменьшают температуру плавления.

В зависимости от того, в каких соотношениях в составе парафина находятся тяжелых и лёгких углеводородов он может находиться в разных агрегатных состояниях: жидком и твердом.

Химический состав парафина:

Парафин представляет собой смесь предельных углеводородов (алканов) состава от С₁₈Н₃₈ (октадекан) до С₃₅Н₇₂ (пентатриоконтан), имеющих преимущественно нормальное – линейное строение.

Также в нем обычно содержится некоторое количество изомеров предельных углеводородов (алканов), имеющих разветвленное строение , а также ароматических углеводородов (аренов) и нафтенов (циклоалканов, циклопарафинов).

Физические свойства парафина. Плотность, температура плавления и кипения парафина:

Наименование параметра:	Значение:
Цвет	белый
Запах	без запаха
Вкус	без вкуса
Агрегатное состояние (при 20 °C и атмосферном давлении 1 атм.)	твердое вещество, жирное на ощупь
Плотность парафина (при 15 °C и атмосферном давлении 1 атм.), кг/м 3	0,880-0,915*
Температура плавления парафина, °C	45-65*
Температура кипения парафина, °C	300-500*
Температура вспышки, °C	не ниже 160
Температура самовоспламенения, °C	не ниже 300**
Удельная теплота сгорания, МДж/кг	11,2
Коэффициент теплопроводности (при 20 °C и атмосферном давлении 1 атм.), Вт/(м·К)	0,267
Удельная теплоемкость, Дж/(кг·К)	2200
Удельное сопротивление, Ом·см	3·10 18
Молярная масса, г/моль	300-450*

* в зависимости от соотношения концентраций тяжелых и лёгких углеводородов, входящих в состав парафина;

** плотные пары парафина имеют температуру самовоспламенения – 120-150 °С.

Химические свойства парафина:

Парафины инертны к большинству химических веществ. 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.

Реагирует с хлором с образованием хлорпарафинов.

История открытия парафина:

Парафин был впервые создан в 1830 году немецким химиком Карлом фон Рейхенбахом, когда он пытался разработать средства для эффективного разделения и очистки воскообразных веществ, встречающихся в нефти. Парафин представлял собой значительный прогресс в развитии свечной промышленности. До его открытия свечи делали из животного жира, масла и воска. Такие свечи давали неприятный запах, очень сильно коптили и стоили очень дорого. Парафин горел более чисто и надежно, и был дешевле в производстве, чем любое другое свечное топливо . Единственным его недостатком была низкая температура плавления, из-за чего свечи имели свойство оплывать раньше, чем сгорают. Однако вскоре этот недостаток был устранен путем добавления в него стеарина (смеси жирных кислот из животных жиров). В итоге производство парафина пережило бум в начале XX века.

Марки парафинов:

ГОСТом 23683-89 «Парафины нефтяные твердые. Технические условия» в зависимости от степени очистки и области применения установлены следующие марки твердых парафинов:

П-1 – высокоочищенный парафин, применяется при изготовлении тары и упаковочных материалов жесткой конструкции, клеев и расплавов , имеющих соприкосновение с пищевыми продуктами и применяемых при повышенных температурах, при изготовлении косметических препаратов и в фармацевтической промышленности;

П-2 – высокоочищенный парафин, применяется для покрытия и пропитки гибкой упаковки пищевых продуктов, сохраняющей эластичность при пониженных температурах, а также в качестве компонентов сплавов для покрытия деревянных , бетонных , металлических емкостей , предназначенных для хранения пищевых продуктов; в производстве различных восковых составов, изделий медицинской техники и косметических препаратов;

В₂, В₃, В₄, В₅ – высокоочищенные парафины, предназначены для использования в различных отраслях промышленности, предъявляющих особые требования к чистоте изделий, в частности марка В₂ может применяться для изготовления резинотехнических изделий;

Т-1, Т-2, Т-3, С – очищенные парафины технического назначения, предназначены для использования, как правило, в качестве сырьевых материалов в различных отраслях промышленности:

Т-1 – применяется для изготовления товаров бытовой химии, в частности свечей , и в других отраслях народного хозяйства;

Т-2 – применяется для использования в химической, нефтехимической промышленности и в других отраслях народного хозяйства;

Т-3 – применяется для пропитки и покрытий технических сортов бумаги, картона, текстиля, деревянных и металлических поверхностей; допускается применение в нефтехимической промышленности;

С – применяется в нефтехимической промышленности для производства синтетических жирных кислот.

Получение парафина:

Парафин получают:

– из нефти и нефтепродуктов, имеющих высокое содержание парафинов,

– из побочных продуктов производства масел (гачей, петралатумов),

Применение парафина:

Парафин применяют:

– для изготовления свечей и спичек,

– в качестве смазки трущихся деревянных деталей (направляющих выдвижных ящиков, пеналов и т.п.), цепи велосипеда, смазки для скольжения беговых лыж, горных лыж и сноуборда и пр.,

– в косметике для производства вазелина,

– как пищевая добавка E905 в пищевой промышленности,

– в парафинотерапии в медицине и косметологии,

– как эффективный замедлитель нейтронов и «генератор» протонов в ядерной физике и технике,

– при изготовлении тары и упаковочных материалов,

– для изготовления резинотехнических изделий,

– для изготовления товаров бытовой химии,

– для производства синтетических жирных кислот и α-олефинов в нефтехимической промышленности,

Источник