Wosk parafinowy jest znaną substancją, ponieważ jest używany do produkcji świec. Jest to miękkie, białe ciało stałe w temperaturze pokojowej, które łatwo się topi i pali. Jego skład chemiczny to mieszanka cząsteczek węglowodorów zwanych alkanami. Wosk parafinowy topi się w temperaturze od 125 do 175 stopni Fahrenheita, w zależności od dokładnej mieszanki. Wosk ma wiele zastosowań i odegrał kluczową rolę w odkryciu cząstki subatomowej, neutronu.
Skład chemiczny
Ogólny wzór wosku parafinowego obejmuje n atomów węgla i 2n plus 2 atomy wodoru, gdzie n wynosi co najmniej 16. Na przykład jeden z węglowodorów w wosku może mieć wzór C31H64. W produkcji wosku parafinowego z ropy naftowej różne ilości rafinacji mogą zmienić mieszankę węglowodorów, a tym samym zmodyfikować niektóre właściwości wosku, takie jak jego temperatura topnienia. Producenci wytwarzają wosk usuwając olej z woskowego produktu ubocznego destylacji ropy naftowej. Oprócz historycznego znaczenia, które pomaga w identyfikacji neutronów, stosuje się wosk parafinowy w wielu zastosowaniach, w tym odlewanie metodą traconego wosku, powłoki, uszczelniacze, smary, świece i kredki.
Odkrycie neutronu
Wysoka zawartość wodoru w parafinie skłoniła Jamesa Chadwicka do zastosowania tej substancji w 1932 roku do odkrycia istnienia elektrycznie obojętnej cząstki subatomowej, którą nazwał neutronem. Chadwick użył pierwiastka promieniotwórczego, polonu, jako źródła promieniowania alfa, które jest strumieniem elektronów o wysokiej energii. Skierował promieniowanie alfa na cel berylowy, który następnie wyemitował własne promieniowanie. Chadwick skierował to elektrycznie obojętne promieniowanie wtórne na próbkę parafiny w komorze przymocowanej do licznika Geigera. Promieniowanie wtórne spowodowało, że zjonizowane protony – atomy wodoru pozbawione swoich elektronów – zarejestrowały się na liczniku. Liczba przemieszczonych protonów parafiny wskazuje, że obojętne promieniowanie wtórne zawiera cząstki o w przybliżeniu tej samej wielkości co protony – neutrony.
Odlewanie inwestycyjne
Części metalowe, takie jak łopatki turbin, są często wytwarzane metodą odlewania metodą traconego wosku, która polega na formowaniu modeli woskowych. Wosk parafinowy jest jednym z kilku rodzajów wosków odpowiednich do wykonywania wzorów, a wosk może zawierać dodatki zwiększające jego użyteczność. Procedura polega na utworzeniu wzorcowego wzoru z plastiku, drewna, wosku, gliny lub metalu, a następnie uformowaniu z niego gumowej lub metalowej formy, matrycy wzorcowej. Stopiony wosk jest następnie wlewany do matrycy, albo w wielu małych warstwach, albo wszystkie na raz. Po ostygnięciu i stwardnieniu woskowych modeli, do produkcji masy osłaniającej, czyli formy, do której odlewane są stopione metale, nakładane są materiały ceramiczne.
Inne zastosowania
Wosk parafinowy jest nietoksyczny, niestrawny i stosowany do powlekania żywności, takiej jak cukierki i sery. Może być stosowany do zamykania pojemników oraz jako dodatek do gumy do żucia. Jego odporność na zbrylanie i wilgoć sprawia, że jest użytecznym dodatkiem do nawozów. Surferzy często woskują swoje deski mieszanką parafiny znaną jako surfwax, która dodaje przyczepności. Jako wosk do poślizgu pomaga nartom i snowboardom ślizgać się po śniegu i lodzie. Wosk parafinowy można znaleźć w szerokiej gamie produktów, w tym w stałych atramentach, związkach gumowych, kulkach masła orzechowego, papierze woskowanym, kulkach do malowania, tekstyliach, wazele i balsamach do ust.