Paraffina
Caratteristiche e proprietà della paraffina. Vendita paraffina per candele
In questa lezione vedremo che cos'è la paraffina, le sue peculiari caratteristiche e come la si ottiene.
Vedremo infine quali sono i suoi importanti e molteplici campi di applicazione.
Iniziamo con una piccola curiosità: il termine paraffina deriva dal latino parum affinis (= poco affine), con riferimento alla scarsa reattività di tale materiale.
Essa è costituita da una miscela di idrocarburi, in prevalenza alcani a catena lineare con un numero di atomi di carbonio compreso tra 20 e 30, ottenuta principalmente dalla deparaffinazione delle frazioni di oli lubrificanti del petrolio.
Essa può essere macro- o microcristallina. La macrocristallina (o semplicemente "cristallina") è prodotta dalle frazioni lubrificanti distillate; la microcristallina si ottiene dalle frazioni lubrificanti residue del petrolio grezzo.
La paraffina raffinata (cioè dopo separazione delle frazioni oleose e dopo trattamenti vari) si presenta come una massa bianca, traslucida, inodore e insapore, di struttura cristallina o microcristallina secondo i tipi.
È insolubile in acqua, poco solubile in alcol; è invece molto solubile in benzene, cloroformio, trementina e altri solventi; resiste bene agli acidi.
Preparazione della paraffina
La paraffina può essere ottenuta in vari modi:
- come sottoprodotto della lavorazione del petrolio greggio ("deparaffinazione" degli oli lubrificanti);
- attraverso la distillazione secca a bassa temperatura di alcune ligniti o di scisti bituminosi;
- attraverso la sintesi catalitica da ossido di carbonio e idrogeno (processo Fischer-Tropsch).
La paraffina viene generalmente posta in commercio in blocchi o lastre di varie dimensioni oppure in lamelle e scaglie.
A seconda del loro punto di fusione, le paraffine possono essere commercializzate come "dure" se presentano punti di fusione compresi tra 60 e 70°C e "molli" se presentano punti di fusione compresi tra 40 e 50°C.
Purificazione della paraffina grezza
Dalla deparaffinazione delle frazioni lubrificanti distillate si ottiene una paraffina molle che deve essere purificata.
La prima operazione di purificazione consiste nell'allontanare del tutto o in parte l'olio associato a essa (desoliazione) mediante l'operazione detta di trasudamento (sweating) o mediante un trattamento con appropriati solventi.
Un processo di trasudamento consiste in una separazione frazionata della paraffina grezza (molle), ottenuta dal processo di deparaffinazione delle frazioni lubrificanti.
La separazione in base ai punti di fusione si compie in grandi recipienti (trasudatori), contenuti in una camera bene isolata che può venire riscaldata lentamente e in modo uniforme.
Per questo la paraffina viene posta, allo stato fuso, in cristallizzatori e raffreddata sino a che si ottiene una pasta solida.
I cristallizzatori sono poi gradatamente riscaldati; si separano in tal modo, allo stato liquido, le frazioni di paraffina a punto di fusione più basso.
A mano a mano che la temperatura del cristallizzatore aumenta, si allontanano le paraffine a punto di fusione via via crescente.
I diversi tagli o frazioni sono poi opportunamente mescolati in modo da fornire l'intervallo di punto di fusione desiderato per le diverse applicazioni.
I punti di fusione delle frazioni ottenute variano tra 43 e 71°C circa. Queste frazioni, o le miscele da esse ottenute, vengono di solito sottoposte a un trattamento con acido solforico seguito da filtrazione su terra e deodorazione.
Il processo di frazionamento e desoliazione con solvente, di più recente introduzione, va rapidamente sostituendo il metodo del trasudamento in quanto più flessibile e di più estesa applicabilità.
È del tutto analogo al processo di deparaffinazione con solvente degli oli lubrificanti.
La paraffina molle, per essere desoliata o frazionata, viene sciolta in un solvente appropriato; la miscela viene poi raffreddata allo scopo di precipitare il tipo di paraffina a punto di fusione desiderato.
La paraffina viene poi separata dalla soluzione di solvente (che trattiene le paraffine più solubili e l'olio) mediante filtrazione.
Ripetendo più volte raffreddamento e filtrazione si separano ulteriori frazioni di paraffina. Il successivo trattamento con acido e terra dà prodotti di ottima qualità.
La paraffina finita è foggiata in varie forme per essere smerciata e distribuita all'industria utilizzatrice.
Usi della paraffina
La paraffina viene usata per preparare fiammiferi, candele, appretti, esplosivi, inchiostri, carta e cartone.
Paraffina per candele
Talvolta viene usata per impregnare il legno e la carta per diminuirne la igroscopicità.
La paraffina trova inoltre impiego nell'industria della gomma come plastificante e nell'industria farmaceutica come eccipiente; mescolata con altre cere serve per fabbricare candele; ulteriori usi si hanno nella fabbricazione di apparecchiature elettriche e di molte vernici.
Tra gli usi chimici, la clorurazione porta a cloroparaffine interessanti come antifiamma e come additivi per lubrificanti.
Alcune paraffine sono impiegate soprattutto come componenti di miscele per rivestire stoffa o carta, come isolanti elettrici, come impermeabilizzanti, costituenti di matite e inchiostri da stampa e, paraffine particolarmente raffinate, come vaselina per pomate medicinali e prodotti cosmetici.
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