Парафиновый воск - знакомое вещество, потому что он используется для изготовления свечей. Это мягкое белое твердое вещество при комнатной температуре, которое легко плавится и горит. Его химический состав представляет собой смесь углеводородных молекул, известных как алканы. Парафиновый воск плавится при температуре от 125 до 175 градусов по Фаренгейту, в зависимости от его точной смеси. Воск имеет ряд применений и сыграл важную роль в открытии субатомной частицы, нейтрона.

Химический состав

Общая формула для парафинового воска включает n атомов углерода и 2n плюс 2 атома водорода, где n равно по меньшей мере 16. Например, один из углеводородов в воске может иметь формулу C31H64. При изготовлении парафинового воска из нефти различные степени рафинирования могут изменить смесь углеводородов и тем самым изменить некоторые свойства воска, такие как его температура плавления. Производители делают воск, удаляя масло из воскового побочного продукта перегонки нефти. В дополнение к своему историческому значению, помогающему идентифицировать нейтрон, парафиновый воск используется 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, представляющего собой поток электронов высокой энергии. Он направил альфа-излучение на бериллиевую мишень, которая испускала собственное излучение. Чедвик направил это электрически нейтральное вторичное излучение в образец парафинового воска в камере, прикрепленной к счетчику Гейгера. Вторичное излучение заставляло ионизированные протоны - атомы водорода, лишенные электронов, - регистрироваться на счетчике. Количество смещенных протонов парафинового воска указывало на то, что в нейтральном вторичном излучении содержатся частицы примерно того же размера, что и протоны - нейтроны.

Литье по выплавляемым моделям

Металлические детали, такие как лопасти турбины, часто изготавливаются с использованием литья по выплавляемым моделям или методом «выплавляемого воска», который основан на формовании восковых моделей. Парафиновый воск является одним из нескольких типов восков, подходящих для создания рисунков, и воск может содержать добавки, которые увеличивают его полезность. Процедура состоит в том, чтобы создать мастер-модель из пластика, дерева, воска, глины или металла, а затем создать резиновую или металлическую форму, мастер-штамп, из шаблона. Расплавленный воск затем заливается в мастер-матрицу либо во множество небольших слоев, либо сразу. После того, как восковые модели охлаждаются и затвердевают, для производства инвестиций применяются керамические материалы, то есть форма, в которую отливают расплавленные металлы.

Другое использование

Парафиновый воск нетоксичен, не усваивается и используется для покрытия пищевых продуктов, таких как конфеты и сыры. Может использоваться для герметизации контейнеров и в качестве добавки к жевательной резинке. Его способность противостоять слеживанию и влаге делает его полезным дополнением к удобрениям. Серферы часто наносят воском свои доски с помощью парафиновой восковой смеси, известной как воск, который добавляет сцепления. Как скользящий воск, он помогает лыжам и сноубордам скользить по снегу и льду. Парафиновый воск содержится в широком спектре продуктов, включая твердые чернила, резиновые смеси, шарики с арахисовым маслом, вощеную бумагу, пейнтбольные шары, текстиль, вазелин и бальзам для губ.