Какие конечные продукты сгорания парафина

Текущая версия страницы пока не проверялась опытными участниками и может значительно отличаться от версии, проверенной 13 октября 2020; проверки требует 1 правка.

Эта статья — о минеральном воске. О классе органических соединений см. Парафины.

Парафи́н (от лат. parum «мало» + affinis «родственный») — воскоподобная смесь предельных углеводородов (алканов) преимущественно нормального строения состава от С18Н38 (октадекан) до С35Н72 (пентатриоконтан)[1].

Температура плавления — от 45°С до 65°С;

Температура кипения — выше 370°C

Температура вспышки 200-240°C

Плотность — 0,880-0,915 г/см³ (15 °C);

Получают главным образом из нефти.

В зависимости от соотношения концентраций тяжелых и лёгких углеводородов парафин может быть жидким, твёрдым и мелкокристаллическим (церезин).

Открыт Карлом фон Райхенбахом[2].

Состав[править | править код]

Парафины представляют собой смесь твёрдых углеводородов метанового ряда преимущественно нормального строения с 18-35 атомами углерода в молекуле и температурой плавления 45-65 °C. В парафинах обычно содержится некоторое количество изопарафиновых углеводородов, а также углеводородов с ароматическим или нафтеновым ядром в молекуле.

ГОСТ 23683-89 устанавливает 10 марок парафина (П1, П2, В1, В2, В3, В4, В5, Т1, Т2, С), различающихся по классу и форме выпуска:

марки с индексом П — высокоочищенные, предназначены для пищевых производств;
марки с индексом В — высокоочищенные с более узким разбросом весов компонентов, предназначены для непищевых производств;
марки с индексом Т — не очищенные технические парафины;
марка с индексом С — так называемый «спичечный» парафин, характеризующийся повышенным содержанием масла и наименьшей температурой плавления.

Нормируется содержание масла в парафине (0,8 % для марки П2; 0,45 % для всех марок, исключая технические; свыше 1 % для технических марок). Химический состав парафинов нормируется косвенно по температуре плавления и микротвёрдости (для парафинов марок с литерой В, выпускаемых в виде слитков).

Свойства[править | править код]

Парафин — вещество белого цвета с молекулярной массой 300—450, в расплавленном состоянии обладает малой вязкостью. Парафин не растворяется в воде, однако, хорошо растворим в значительном количестве органических растворителей (в легком бензине, бензоле, ацетоне, хлороформе, этиловом эфире, сероуглероде, дихлорэтане, и пр.), в нефтепродуктах, спирте и минеральных маслах парафин растворяется при нагревании.

Парафины инертны к большинству химических реагентов. 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. Синтетические жирные кислоты, получаемые окислением парафина, применяют вместо жиров растительного и животного происхождения в парфюмерной промышленности, при производстве смазок, моющих средств, а также пищевых продуктов.

Пожароопасен. При нагревании выше 90°С начинается достаточно активное выделение легких фракций и продуктов термического разложения. Выделяющиеся вещества, нагретые выше 120—150°С, при контакте с воздухом самовоспламеняются.

Получение[править | править код]

Парафины могут быть выделены также из других продуктов, например, из озокерита. В зависимости от фракционного состава, температуры плавления и структуры парафины разделяют на жидкие (tпл ≤ 27 °C), твёрдые (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, в то время как парафины реагируют с ней 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 твёрдых аренов и алканов. Изоалканов в церезине сравнительно мало.

По степени очистки парафины делят на следующие виды:

гачи и петролатумы, которые содержат до 30 % (масс.) масел;
неочищенные парафины (церезины) с содержанием масел до 6 % (масс.);
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). Очищенный парафин имеет плотность 881—905 кг/м³. Церезины представляют собой смесь углеводородов с количеством углеродных атомов в молекуле от 36 до 55 (от С36 к С55). Их извлекают из природного сырья (природного озокерита, а также остатков высокопарафинистых сортов нефти, получаемых при её переработкке) . Температура плавления 65—88 °C, молекулярная масса 500—700. Парафины широко используют в электротехнической, пищевой (парафины глубокой очистки; tпл = 50—54 °C; содержание масел 0,5—2,3 % по массе), парфюмерной и других отраслях. На основе церезина изготавливают разные композиции в бытовой химии, вазелины; они используются также как загустители в производстве пластичных смазок, изоляционных материалов в электро- и радиотехнике и восковых смесей.

Неочищенные твёрдые парафины производят методами:

обезмасливания гачей и петролатумов — побочных продуктов производства (депарафинизации) масел с применением растворителей (смеси кетона, бензола и толуола, дихлорэтан), получая при этом неочищенные парафины (из гача) и церезины (из петролатума);
выделения и обезмасливания парафина из дистиллятов высокопарафинистых нефтей смесью кетона, бензола и толуола;
осаждение твёрдых парафинов без применения растворителей (путём охлаждения в кристаллизаторах и фильтропрессования).

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

Применение[править | править код]

в качестве относительно безопасного в обращении горючего вещества: свечи для освещения и декоративных целей, загуститель для напалмов, термитов и топлив, компонент взрывчатых веществ;
в качестве смазки для трущихся деталей: деревянных (направляющих выдвижных ящиков, пеналов и т. п.), пластиковых (компонент лыжных смазей, молнии и пр.), металлических (велосипедные цепи, полозья, направляющие и т.п.);
в качестве уплотняющего, защитного, гидрофобизирующего вещества: изготовление парафиновой бумаги, производство спичек, заливка горлышек бутылок с некоторыми реактивами, например, некоторыми летучими эфирами, в смеси с бензином — антикоррозионное покрытие[3] (огнеопасно!), в смеси с керосином — разделительный состав в гипсовом литье;
в косметике для производства вазелина, густых кремов;
парафины зарегистрированы в качестве пищевых добавок E905х;
используется для парафинотерапии в медицине и косметологии;
в ядерной физике, технике: эффективный замедлитель нейтронов и «генератор» протонов;
для осаливания войлочных пыжей;
в пищевой промышленности для пропитки упаковочных материалов и для покрытия ёмкостей для хранения пищевых продуктов[4].

В радиотехнике:

Для пропитки электротехнической бумаги, использующейся при изготовлении конденсаторов и намотке трансформаторов. В прошлом также пропитывали дерево или картон, используемый для изготовления малоответственных изоляционных деталей.[5]
Для заливки бескаркасных катушек индуктивности, для защиты их от вибраций и микрофонного эффекта. Часто применяется, например, в УКВ радиоприёмниках, звукоснимателях для электрогитар. Иногда заливают весь объём микросборки.
В других случаях, где требуются высокая электрическая прочность, малые потери на переменном токе, низкая цена и возможность лёгкого освобождения от заливки простым нагревом.

Угроза «парафиновых отравлений» и её устранение[править | править код]

В летних типах солярок часто встречается высокое содержание парафинов. При температуре ниже −5 °C это вызывает кристаллизацию парафина в баке, а также во всех деталях топливной аппаратуры от бака до форсунок, что приводит к отказу дизеля. Для устранения этого приходится порой прочищать всю ТА.

Для предотвращения кристаллизации применяются керосин, тормозная жидкость, а также специальные препараты имеющие общее название антигель. Также парафин из солярки можно выделить при производстве путём замораживания и фильтрования. В России производство летних типов солярки пока ещё не запрещено, поэтому в зимнее время происходит немало так называемых «парафиновых отравлений», что приводит к отказу и сложному ремонту дизелей.

См. также[править | править код]

Смеси предельных углеводородов преимущественно линейного строения:
- Вазелиновое масло
- Вазелин
- Парафин
- Церезин
Сырье:
- Озокерит
- Нефть
Прочие парафиноподобные вещества:
- Воск

Примечания[править | править код]

↑ Химическая энциклопедия / редкол.: Кнунянц И.Л. и др.. — М.: Советская энциклопедия, 1992. — Т. 3. — С. 446, 207. — 639 с. — ISBN 5-85270-039-8.
↑ Лермантов В.В., —. Рейхенбах, Карл // Энциклопедический словарь Брокгауза и Ефрона : в 86 т. (82 т. и 4 доп.). — СПб., 1890—1907.
↑ Г. Г. Бродерсен. «Справочник кустаря». М.-Л., Гиз, 1931
↑ Анисимов И.Г., Бадыштова К.М., Бнатов С.А. и др. Топлива, смазочные материалы, технические жидкости. Ассортимент и применение. Справочник / 2-е изд., перераб. и доп. – Под ред. В.М. Школьникова. – М.: Техинформ, 1999. – 596 с. С. 473
↑ Кузнецов, М.И. “Основы электротехники” // Издательство: М.: Трудрезервиздат; Издание 6-е, испр. 423 страниц; 1958 г. с.44-45

Источник

Какие конечные продукты сгорания парафина

Для обогрева и приготовления пищи в отсутствии костра туристы, как правило, используют различное жидкое, газообразное и твердое топливо на основе углеводородов. А проще говоря — спирт, бензин или дизельное топливо, газ (в баллонах), сухое горючее в таблетках и пр. Не будем останавливаться на неоспоримых преимуществах того или иного горючего материала, — озвучим проблемы:

Жидкое горючее доставляет много хлопот. Канистры для него — достаточно объемны и не становятся меньше по мере расходования топлива. Определенным выходом может быть фасовка жидкого топлива в мелкую тару, но увеличивается вероятность протечки. Кроме того – для сжигания жидкого топлива необходим специальный прибор — спиртовка для спирта, примус для бензина или специальная печка для дизельного топлива. И ее приходится таскать независимо от того, есть топливо или нет.

Газообразному горючему тоже требуется специальное устройство для сжигания. Кроме того, туристы вынуждены покупать газ в специальных емкостях (баллонах) за достаточно большие деньги. Кроме того, возникает проблема утилизации уже использованных баллонов.

Сухое горючее в таблетках — практически идеальный вариант. Хранится в пакетике, достаточно теплотворно как топливо. Но все преимущества убивает цена. Поэтому использую его чаще всего «на крайний случай».

Между тем, существует очень доступное и дешевое горючее (топливо). Это тот самый парафин (или стеарин), который в виде свечей использовал, наверное, каждый турист. Его теплотворность находится на уровне остальных нефтепродуктов (25 – 30 МДж/кг). Проблема использования парафина как топлива обусловлена тем, что его трудно зажечь.

Парафиновая свеча горит без проблем — поднес спичку к фитилю и готово. Однако все не так просто. Потому что парафин в чистом виде — не горит (как бензин или дрова). Горят только его пары! Поэтому парафин практически невозможно зажечь без фитиля, пламя от которого и инициирует испарение парафина.

Тем не менее, использовать парафин в качестве «сухого горючего» очень заманчиво. Он не дорог (35-45 руб/кг), что очень приемлемо для туристов, доступен (продается в розницу и оптом — хотя бы в виде свечей), не протекает (т.к. при обычной температуре твердый), не имеет запаха, не боится воды, очень теплоемкий и т.д.

Главная проблема – заставить его гореть сам по себе, а не с фитилем, как свечка. Дело в том, что при горении парафина на фитиле, тепла выделяется на порядок меньше, чем при горении той же площади парафина самого по себе.

Как же сделать «таблетку» самодельного сухого горючего из парафина и заставить его гореть? Сухое оно, конечно только когда не горит. Температура плавления парафина в районе 60-80 градусов, поэтому в процессе горения он из сухого горючего становится жидким и это надо учитывать.

Чтобы парафин не растекался, горение должно проходить в герметичной емкости. Для этого нам потребуется пустая консервная банка, желательно максимально большей площади и максимально плоская.

Различные источники предлагают использовать в качестве фитиля различные материалы: гофро- (фото) и просто картон (фото), вату (фото), поролон (фото), множественные текстильные фитили, закрепленные на проволоке и т.д. Однако стоит предостеречь от применения в этих целях синтетических материалов, не смотря на удобство их использования. При горении поролона, к примеру, выделяется копоть, которая при попадании на слизистую человека образует синильную кислоту. Не травите сами себя! Неплохим вариантом кажется использование полосы мешковины шириной равной высоте банки, свернутой внутри нее кольцом или в неплотный рулик. Чем более неровным и разлохмаченным будет верхний выступающий край фитиля, — тем лучше.

Заполняем банку расплавленным парафином и опускаем туда наш фитиль. В одном из способов на поверхность расплавленного парафина просто насыпается древесная стружка. Приутапливаем, чтобы только часть «фитиля» выступала над поверхностью и даем нашей банке остыть. Горючее готово!

Для того, что бы использовать «таблетку», достаточно зажечь выступающие из парафина верхушки фитиля. Через несколько минут загорится вся поверхность парафина и будет гореть достаточно равномерно до тех пор, пока весь парафин не выгорит. Скорость горения — примерно 1 см в час. Исходя из этого, можно изготовить «таблетки» различной толщины для различных нужд. Для приготовления кофе, еды или ночного отопления.

К примеру банка диаметром в 8 см и глубиной 3 см ( 150 мл) горит примерно 3 – 3,5 часа ровным пламенем. Теоретически за это время она «выдает» около 1 Квт тепловой энергии (3600 Кдж), что хватит для кипячения примерно 8-10 литров воды.

Специальная же печка (даже из простой, но большей по размеру консервной банки), вероятно, позволит более эффективно использовать тепло горения парафина и расширит возможности его применения для различных нужд.

ВАЖНО!!! Не пытайтесь затушить горящий парафин водой!!! Попадание даже небольшого её количества в горящие пары может иметь весьма печальные последствия. По этой же причине и подогреваемая емкость с чаем или супом должна стоять над горящим парафином устойчиво.

Или будет БАХ!!!

Использование в качестве топлива различных пропитанных парафином материалов (или в смеси с парафиновой стружкой) весьма перспективно.

Некоторые из таких способов благодаря дешевизне и доступности материалов реализованы как коммерческие проекты и нашли свое применение в среде туристов, охотников и рыболовов.
Одна из таких разработок — Свеча «Огонь Лебедева»

Использованы материалы:

Константин Тимошенко. Самодельное сухое горючее. Топливо для туристов. Парафин как горючее для самодельной печки. https://delaysam.ru
Крымский Лис. Альтернативное топливо.https://crimeafox.blogspot.com
ElDuche — Денис. Восковая горелка и не промокаемые спички. Личный опыт. https://nepropadu.ru

Источник

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

Химический состав парафина

Физические свойства парафина. Плотность, температура плавления и кипения парафина

Химические свойства парафина

История открытия парафина

Марки парафинов

Получение парафина

Применение парафина

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 CnH2n+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.

Горюч. Пожароопасен.

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/м3	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	3·1018
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 аппретирования тканей,

– для изготовления товаров бытовой химии,

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

– как электроизоляционный материал,

– как компонент пластичных смазок,

– в качестве присадки к смазочным маслам.

карта сайта

Коэффициент востребованности 8

comments powered by HyperComments
Источник публикации

Источник