Ποια είναι η χημική σύνθεση του κεριού παραφίνης;

Το κερί παραφίνης είναι μια οικεία ουσία επειδή χρησιμοποιείται για την κατασκευή κεριών. Είναι ένα μαλακό, λευκό στερεό σε θερμοκρασία δωματίου που λιώνει και καίει εύκολα. Η χημική του σύνθεση είναι ένα μείγμα μορίων υδρογονανθράκων γνωστών ως αλκανίων. Το κερί παραφίνης λιώνει σε θερμοκρασίες μεταξύ 125 και 175 βαθμών Φαρενάιτ, ανάλογα με το ακριβές μείγμα του. Το κερί έχει πολλές χρήσεις και ήταν καθοριστικό για την ανακάλυψη ενός υποατομικού σωματιδίου, του νετρονίου.

Ο γενικός τύπος για το κερί παραφίνης περιλαμβάνει n άτομα άνθρακα και 2n συν 2 άτομα υδρογόνου, όπου το η είναι τουλάχιστον 16. Για παράδειγμα, ένας από τους υδρογονάνθρακες στο κερί μπορεί να έχει τον τύπο C31H64. Κατά την κατασκευή κεριού παραφίνης από πετρέλαιο, διαφορετικές ποσότητες ραφιναρίσματος μπορούν να αλλάξουν το μείγμα υδρογονανθράκων και επομένως να τροποποιήσουν ορισμένες από τις ιδιότητες του κεριού, όπως το σημείο τήξης του. Οι κατασκευαστές φτιάχνουν το κερί αφαιρώντας το λάδι από ένα κηρώδες υποπροϊόν της απόσταξης πετρελαίου. Εκτός από την ιστορική του σημασία για την αναγνώριση του νετρονίου, χρησιμοποιείται παραφίνη κερί σε πολλές εφαρμογές, όπως χύτευση επενδύσεων, επιστρώσεις, στεγανωτικά, λιπαντικά, κεριά και κραγιόνια.

Η υψηλή περιεκτικότητα σε υδρογόνο του κεριού παραφίνης ώθησε τον James Chadwick να χρησιμοποιήσει την ουσία το 1932 για να ανακαλύψει την ύπαρξη ενός ηλεκτρικά ουδέτερου υποατομικού σωματιδίου που ονόμασε το νετρόνιο. Ο Chadwick χρησιμοποίησε ένα ραδιενεργό στοιχείο, το πολώνιο, ως πηγή άλφα ακτινοβολίας, το οποίο είναι ένα ρεύμα ηλεκτρονίων υψηλής ενέργειας. Οδήγησε την ακτινοβολία άλφα σε έναν στόχο βηρυλλίου που έδωσε στη συνέχεια τη δική της ακτινοβολία. Ο Τσάντγουικ κατευθύνει αυτήν την ηλεκτρικά ουδέτερη δευτερογενή ακτινοβολία σε ένα δείγμα κεριού παραφίνης μέσα σε έναν θάλαμο που είναι συνδεδεμένος με έναν μετρητή Geiger. Η δευτερογενής ακτινοβολία προκάλεσε την εγγραφή ιονισμένων πρωτονίων - ατόμων υδρογόνου που απογυμνώθηκαν από τα ηλεκτρόνια τους - στον μετρητή. Ο αριθμός των εκτοπισμένων πρωτονίων κεριού παραφίνης έδειξε ότι η ουδέτερη δευτερογενής ακτινοβολία περιείχε σωματίδια περίπου του ίδιου μεγέθους με πρωτόνια - νετρόνια.

Μεταλλικά μέρη, όπως πτερύγια στροβίλου, κατασκευάζονται συχνά με τη χρήση της επενδυτικής χύτευσης ή της διαδικασίας «χαμένου κεριού», η οποία βασίζεται στη χύτευση μοτίβων κεριού. Το κερί παραφίνης είναι ένας από τους διάφορους τύπους κεριών που είναι κατάλληλοι για κατασκευή μοτίβων και το κερί μπορεί να περιέχει πρόσθετα που αυξάνουν τη χρησιμότητά του. Η διαδικασία είναι να δημιουργήσετε ένα κύριο σχέδιο από πλαστικό, ξύλο, κερί, πηλό ή μέταλλο και στη συνέχεια να δημιουργήσετε ένα καουτσούκ ή μεταλλικό καλούπι, το κύριο καλούπι, από το σχέδιο. Το λειωμένο κερί χύνεται στη συνέχεια στο κύριο καλούπι, είτε σε πολλά μικρά στρώματα είτε ταυτόχρονα. Μετά την ψύξη και τη σκλήρυνση των κεριών, τα κεραμικά υλικά εφαρμόζονται για την παραγωγή της επένδυσης, η οποία είναι ένα καλούπι στο οποίο ρίχνονται λιωμένα μέταλλα.

Το κερί παραφίνης είναι μη τοξικό, άπεπτο και χρησιμοποιείται για την επικάλυψη τροφίμων όπως καραμέλες και τυριά. Μπορεί να χρησιμοποιηθεί για τη στεγανοποίηση δοχείων και ως πρόσθετο για τσίχλες. Η ικανότητά του να αντιστέκεται στο κέικ και την υγρασία το καθιστά χρήσιμη προσθήκη στα λιπάσματα. Οι Surfers συχνά κηρώνουν τις σανίδες τους με μείγμα παραφίνης που είναι γνωστό ως surfwax που προσθέτει πρόσφυση. Ως κερί ολίσθησης, βοηθά τα σκι και τα σνόουμπορντ να περάσουν από το χιόνι και τον πάγο. Το κερί παραφίνης βρίσκεται σε μια ευρεία γκάμα προϊόντων, συμπεριλαμβανομένων των στερεών μελανιών, των καουτσούκ ενώσεων, των σφαιρών φυστικοβούτυρου, του κεριού χαρτιού, των χρωμάτων, των υφασμάτων, του βαζελιού και του βάλσαμου για τα χείλη.