Paraffine - Paraffin wax

Paraffine
Paraffine.jpg
Identifiants
Carte d'information de l'ECHA 100.029.375 Modifiez ceci sur Wikidata
numéro E E905 (agents de glaçage, ...)
UNII
Propriétés
C n H 2n + 2
Apparence Solide blanc
Odeur Inodore
Point d'ébullition > 370 °C (698 °F)
~1mg/L
Dangers
point de rupture 200 à 240 °C (392 à 464 °F ; 473 à 513 K)
Sauf indication contraire, les données sont données pour les matériaux dans leur état standard (à 25 °C [77 °F], 100 kPa).
Références de l'infobox
Bougie de paraffine

La cire de paraffine (ou cire de pétrole ) est un solide incolore mou dérivé du pétrole , du charbon ou du schiste bitumineux qui se compose d'un mélange de molécules d' hydrocarbures contenant entre vingt et quarante atomes de carbone. Il est solide à température ambiante et commence à fondre au-dessus d'environ 37 °C (99 °F) et son point d'ébullition est supérieur à 370 °C (698 °F). Les applications courantes de la cire de paraffine comprennent la lubrification , l'isolation électrique et les bougies ; la cire de paraffine teinte peut être transformée en crayons . Il se distingue du kérosène et des autres produits pétroliers que l'on appelle parfois paraffine.

Les bougies à la paraffine non teintes et non parfumées sont inodores et blanc bleuté. La cire de paraffine a été créée pour la première fois par Carl Reichenbach en Allemagne en 1830 et a marqué une avancée majeure dans la technologie de fabrication de bougies , car elle brûlait plus proprement et de manière plus fiable que les bougies de suif et était moins chère à produire.

En chimie, la paraffine est utilisée comme synonyme d' alcane , indiquant les hydrocarbures de formule générale C n H 2 n +2 . Le nom est dérivé du latin parum ("très peu") + affinis , signifiant "manquant d' affinité " ou "manquant de réactivité ", faisant référence à la nature non réactive de la paraffine.

Propriétés

La cire de paraffine se présente principalement sous la forme d'un solide cireux blanc, inodore, insipide, avec un point de fusion typique entre environ 46 et 68 °C (115 et 154 °F) et une densité d'environ 900 kg/m 3 . Il est insoluble dans l'eau, mais soluble dans l' éther , le benzène et certains esters . La paraffine n'est pas affectée par la plupart des réactifs chimiques courants, mais brûle facilement. Sa chaleur de combustion est de 42 MJ/kg.

L'hydrocarbure C 31 H 64 est un composant typique de la cire de paraffine.

La cire de paraffine est un excellent isolant électrique , avec une résistivité comprise entre 10 13 et 10 17 ohmmètre . C'est mieux que presque tous les autres matériaux à l'exception de certains plastiques (notamment le téflon ). C'est un modérateur de neutrons efficace et a été utilisé dans les expériences de 1932 de James Chadwick pour identifier le neutron.

La cire de paraffine est un excellent matériau pour stocker la chaleur , avec une capacité thermique spécifique de 2,14 à 2,9 J g -1  K -1 ( joules par gramme kelvin ) et une chaleur de fusion de 200 à 220 J g -1 . Un refroidissement à changement de phase à la cire de paraffine couplé à des radiateurs rétractables a été utilisé pour refroidir l'électronique du véhicule itinérant lunaire lors des missions habitées vers la Lune au début des années 1970. La cire se dilate considérablement lorsqu'elle fond, ce qui permet son utilisation dans les thermostats à éléments en cire à usage industriel, domestique et, en particulier, automobile.

Histoire

La cire de paraffine a été créée en 1830 par le chimiste allemand Karl von Reichenbach lorsqu'il a essayé de développer les moyens de séparer et de raffiner efficacement les substances cireuses naturellement présentes dans le pétrole. La paraffine représentait une avancée majeure dans l'industrie de la fabrication de bougies, car elle brûlait proprement et de manière fiable et était moins chère à fabriquer que tout autre combustible pour bougies. La cire de paraffine souffrait initialement d'un point de fusion bas; cependant, cette lacune a été corrigée plus tard par l'ajout d' acide stéarique plus dur . La production de cire de paraffine a connu un essor au début du 20e siècle en raison de la croissance des industries du pétrole et de l'emballage de viande qui ont créé de la paraffine et de l'acide stéarique comme sous-produits.

Fabrication

La matière première de la paraffine est le gatsch , qui est un mélange d'huile et de cire, un sous-produit du raffinage de l'huile lubrifiante.

La première étape de la fabrication de la cire de paraffine consiste à éliminer l'huile (déshuilage ou déparaffinage) du gatsch. L'huile est séparée par cristallisation. Le plus souvent, le gatsch est chauffé, mélangé à un ou plusieurs solvants tel qu'une cétone puis refroidi. En refroidissant, la cire cristallise hors de la solution, ne laissant que de l'huile. Ce mélange est filtré en deux flux : solide (cire plus un peu de solvant) et liquide (huile et solvant). Une fois le solvant récupéré par distillation, les produits obtenus sont appelés "cire de produit" (ou "cire de presse") et "huile de pied". Plus le pourcentage d'huile dans la cire est faible, plus elle est considérée comme raffinée (semi-raffinée versus entièrement raffinée). La cire du produit peut subir un traitement supplémentaire pour éliminer les couleurs et les odeurs. La cire peut finalement être mélangée pour donner certaines propriétés souhaitées telles que le point de fusion et la pénétration. La cire de paraffine est vendue sous forme liquide ou solide.

Applications

Dans les applications industrielles, il est souvent utile de modifier les propriétés cristallines de la cire de paraffine, généralement en ajoutant une ramification à la chaîne principale de carbone existante. La modification est généralement effectuée avec des additifs, tels que des copolymères EVA , de la cire microcristalline ou des formes de polyéthylène . Les propriétés ramifiées donnent une paraffine modifiée avec une viscosité plus élevée, une structure cristalline plus petite et des propriétés fonctionnelles modifiées. La cire de paraffine pure est rarement utilisée pour sculpter des modèles originaux pour la coulée de métal et d'autres matériaux dans le processus de cire perdue , car elle est relativement fragile à température ambiante et présente des risques d'écaillage et de casse lorsqu'elle est travaillée. Les cires molles et malléables, comme la cire d'abeille , peuvent être préférées pour une telle sculpture, mais les « cires de moulage de précision », souvent à base de paraffine, sont expressément formulées à cet effet.

Dans un laboratoire d'histologie ou de pathologie, la cire de paraffine est utilisée pour imprégner le tissu avant de sectionner de minces échantillons de tissu. L'eau est éliminée du tissu par des concentrations d'alcool ascendantes (75 % à l'absolu) et le tissu est nettoyé dans un solvant organique tel que le xylène. Le tissu est ensuite placé dans de la cire de paraffine pendant un certain nombre d'heures puis mis dans un moule avec de la cire pour refroidir et se solidifier ; les coupes sont ensuite découpées au microtome .

Autres utilisations

La sécurité au travail

Les gens peuvent être exposés à la paraffine sur le lieu de travail en l'inhalant, en contactant la peau et les yeux. L' Institut national pour la sécurité et la santé au travail (NIOSH) a fixé une limite d'exposition recommandée (REL) pour l'exposition aux vapeurs de paraffine de 2 mg/m 3 sur une journée de travail de 8 heures.

Voir également

Les références

Liens externes