La cera de parafina es una sustancia familiar porque se usa para hacer velas. Es un sólido blanco suave a temperatura ambiente que se derrite y se quema fácilmente. Su composición química es una mezcla de moléculas de hidrocarburos conocidas como alcanos. La cera de parafina se derrite a temperaturas entre 125 y 175 grados Fahrenheit, dependiendo de su mezcla exacta. La cera tiene varios usos y fue fundamental en el descubrimiento de una partícula subatómica, el neutrón.
Composición química
La fórmula general de la cera de parafina implica n átomos de carbono y 2n más 2 átomos de hidrógeno, donde n es al menos 16. Por ejemplo, uno de los hidrocarburos de la cera puede tener la fórmula C31H64. En la fabricación de cera de parafina a partir del petróleo, diferentes cantidades de refinado pueden cambiar la mezcla de hidrocarburos y, por lo tanto, modificar algunas de las propiedades de la cera, como su punto de fusión. Los fabricantes hacen la cera quitando el aceite de un subproducto ceroso de la destilación del petróleo. Además de su importancia histórica para ayudar a identificar el neutrón, se utiliza cera de parafina. en muchas aplicaciones, incluyendo fundición de inversión, revestimientos, selladores, lubricantes, velas y lápices de color.
Descubrimiento del neutrón
El alto contenido de hidrógeno de la cera de parafina llevó a James Chadwick a usar la sustancia en 1932 para descubrir la existencia de una partícula subatómica eléctricamente neutra a la que llamó neutrón. Chadwick utilizó un elemento radiactivo, el polonio, como fuente de radiación alfa, que es una corriente de electrones de alta energía. Dirigió la radiación alfa a un objetivo de berilio que luego emitió su propia radiación. Chadwick dirigió esta radiación secundaria eléctricamente neutra a una muestra de cera de parafina dentro de una cámara unida a un contador Geiger. La radiación secundaria hizo que los protones ionizados (átomos de hidrógeno despojados de sus electrones) se registraran en el contador. El número de protones de cera de parafina desplazados indicó que la radiación secundaria neutra contenía partículas de aproximadamente el mismo tamaño que los protones: neutrones.
Fundición de inversión
Las piezas metálicas, como las palas de las turbinas, a menudo se fabrican mediante el proceso de fundición a la cera perdida o "cera perdida", que se basa en el moldeado de patrones de cera. La cera de parafina es uno de varios tipos de ceras adecuadas para hacer patrones, y la cera puede contener aditivos que aumentan su utilidad. El procedimiento consiste en crear un patrón maestro a partir de plástico, madera, cera, arcilla o metal y luego crear un molde de caucho o metal, el troquel maestro, a partir del patrón. Luego, la cera fundida se vierte en el molde maestro, ya sea en muchas capas pequeñas o todas a la vez. Una vez que los patrones de cera se enfrían y endurecen, se aplican materiales cerámicos para producir el revestimiento, que es un molde en el que se funden los metales fundidos.
Otros usos
La cera de parafina no es tóxica, no es digerible y se usa para recubrir alimentos como dulces y quesos. Se puede utilizar para sellar envases y como aditivo para chicles. Su capacidad para resistir el apelmazamiento y la humedad lo convierte en un complemento útil para los fertilizantes. Los surfistas a menudo enceran sus tablas con una mezcla de cera de parafina conocida como surfwax que agrega agarre. Como cera deslizante, ayuda a que los esquís y las tablas de snowboard se deslicen por la nieve y el hielo. La cera de parafina se encuentra en una amplia gama de productos, que incluyen tintas sólidas, compuestos de caucho, bolas de mantequilla de maní, papel encerado, bolas de pintura, textiles, vaselina y bálsamo labial.