Парафин - привычное вещество, потому что его используют для изготовления свечей. Это мягкое белое твердое вещество при комнатной температуре, которое легко плавится и горит. Его химический состав представляет собой смесь молекул углеводородов, известных как алканы. Парафин плавится при температуре от 125 до 175 градусов по Фаренгейту, в зависимости от его точной смеси. Воск имеет множество применений и сыграл важную роль в открытии субатомной частицы, нейтрона.
Химический состав
Общая формула парафинового воска включает n атомов углерода и 2n плюс 2 атома водорода, где n равно не менее 16. Например, один из углеводородов в парафине может иметь формулу C31H64. При производстве парафинового воска из нефти различные степени очистки могут изменить смесь углеводородов и тем самым изменить некоторые свойства парафина, такие как его температура плавления. Производители производят воск, удаляя масло из воскообразного побочного продукта перегонки нефти. В дополнение к его историческому значению, помогающему идентифицировать нейтрон, используется парафиновый воск. во многих областях, включая литье по выплавляемым моделям, покрытия, герметики, смазочные материалы, свечи и мелки.
Открытие нейтрона
Высокое содержание водорода в парафиновом воске побудило Джеймса Чедвика использовать это вещество в 1932 году, чтобы обнаружить существование электрически нейтральной субатомной частицы, которую он назвал нейтроном. Чедвик использовал радиоактивный элемент, полоний, в качестве источника альфа-излучения, которое представляет собой поток электронов высокой энергии. Он направил альфа-излучение на бериллиевую мишень, которая затем испустила собственное излучение. Чедвик направил это электрически нейтральное вторичное излучение на образец парафина в камере, прикрепленной к счетчику Гейгера. Вторичное излучение заставляло ионизированные протоны - атомы водорода, лишенные своих электронов, - регистрироваться на счетчике. Число вытесненных протонов парафинового воска свидетельствовало о том, что нейтральное вторичное излучение содержало частицы примерно такого же размера, как протоны - нейтроны.
Литье по выплавляемым моделям
Металлические детали, такие как лопатки турбины, часто производятся с использованием литья по выплавляемым моделям или процесса «потерянного воска», который основан на формовании восковых моделей. Парафин - это один из нескольких типов восков, подходящих для создания узоров, и воск может содержать добавки, повышающие его полезность. Процедура состоит в том, чтобы создать эталонный узор из пластика, дерева, воска, глины или металла, а затем создать из него резиновую или металлическую форму, эталонный штамп. Затем расплавленный воск заливается в мастер-матрицу несколькими небольшими слоями или все сразу. После того, как восковые модели остынут и затвердеют, на них наносят керамические материалы для изготовления паковочной массы, которая представляет собой форму, в которую заливают расплавленный металл.
Другое использование
Парафин нетоксичен, плохо усваивается и используется для покрытия таких продуктов, как конфеты и сыры. Его можно использовать для герметизации емкостей и в качестве добавки к жевательной резинке. Его способность противостоять слеживанию и влаге делает его полезной добавкой к удобрениям. Серфингисты часто покрывают свои доски парафиновой восковой смесью, известной как серф-воск, которая увеличивает сцепление. В качестве воска для скольжения он помогает лыжам и сноубордам скользить по снегу и льду. Парафин содержится в широком спектре продуктов, включая твердые чернила, резиновые смеси, шарики из арахисового масла, вощеную бумагу, шары для пейнтбола, текстиль, вазелин и бальзам для губ.