شمع البرافين

شمع البرافين هو مادة تُستخرج أساسًا من الفحم الحجري والنفط. يتميز بلونه الشفاف أو الأبيض، وكونه عديم الرائحة والطعم. كلمة “برافين” مأخوذة من اللاتينية وتعني “عديم النشاط”، وهو يعتبر مادة قابلة للاشتعال بسرعة، لكنه يختلف عن الكيروسين أو الكاز، الذي يُطلق عليه في بريطانيا اسم زيت البرافين.

من الناحية الكيميائية، يُعتبر شمع البرافين الشكل الصلب من البرافينات، التي تُعرف باسم الألكانات الخطية ذات الوزن الجزيئي العالي CnH2n+2 حيث أن n > 2040. يظهر الشمع في حالة صلبة عند درجة حرارة الغرفة، ويصبح سائلًا عند ارتفاع درجة الحرارة إلى أكثر من 37 مئوية. تتراوح درجة ذوبانه بين 46 و68 درجة مئوية، بينما تعادل كثافته حوالي 900 كغم / م3. وهو غير قابل للذوبان في الماء، لكنه يذوب في الكيروسين والأسترات.

تُعتبر البرافينات مواد فعالة في تخزين الحرارة، حيث تبلغ سعتها الحرارية 2.14–2.9 J g−1 K−1 (جول لكل جرام كلفن) وحرارة انصهارها تقع بين 200–220 J g−1. لهذا السبب، تُستخدم في العزل الحراري للمباني، حيث يتم إدخال شمع البرافين داخل الجدران ليمتص الحرارة أثناء النهار ويذوب، وعند حلول الليل يُخرج الحرارة ويتصلب مرة أخرى.

عملية تصنيع شمع البرافين

يتم تصنيع شمع البرافين من مادة خام تُعرف بشمع السلاك، وهو مزيج من الزيت والشمع. تبدأ عملية إعداد الشمع بعزل الزيت عن الشمع من خلال خطوة تُعرف بالتبلور (crystallization). تتضمن هذه العملية تسخين شمع السلاك مع إضافة مذيبات عضوية مثل الكيتون، ثم يتم تبريده. عند تبريده، ينفصل الشمع على شكل كتل بينما يبقى الزيت في المحلول. بعد ذلك، يتم تصفية الناتج لفصل الشمع مع بعض المذيبات في وعاء، بينما يبقى الزيت مع المذيب في وعاء آخر، وتمر عملية تقطير لإزالة المذيب من الشمع.

يمكن أن يكون الناتج إما شمع برافين نقي أو شبه مكرر في حال بقيت نسبة من الزيت مختلطة به. كما يمكن تمرير الشمع الناتج بعمليات إضافية لإزالة اللون أو الرائحة.

استخدامات شمع البرافين الصناعية

توجد لدى شمع البرافين العديد من الاستخدامات الصناعية المهمة، ومن أبرزها:

• إنتاج الشموع.
• تصنيع الأقلام الملونة الشمعية.
• تكوين طبقة شمعية على الورق أو الملابس حسب الحاجة.
• البرافين الغذائي القابل للأكل، المستخدم لإعطاء لمسة لامعة للسكاكر، وتحسين قوام الجبنة، ولمنع التسرب في العلب والزجاجات الغذائية. كما يُستخدم أيضًا كإضافة للعلكة.
• يعمل كطارد للرطوبة ومانع للتكتل.
• تخزين عينات الأنسجة في المستشفيات.
• صناعة الزلاجات والأرضيات الخاصة بالتزلج للتقليل من الاحتكاك.
• إنتاج الحبر للطابعات الحرارية.
• يضاف إلى المطاط لزيادة طراوته ومقاومته للتمزق.
• حمامات الشمع لتقشير الجسم ومنحه الرطوبة.
• إنتاج مستحضرات التجميل والكريمات.
• تغطية الحديد بالشمع لمنع تكوّن طبقة الأكسيد على سطحه.
• يعمل على إرخاء العضلات وزيادة تدفق الدم إليها.
• كما يمتاز بخصائص العزل الكهربائي، حيث تصل مقاومته إلى 1013 أوم.
• زيوت التبريد المستخدمة في الآلات بالمصانع.
• تحقيق العزل الحراري للمباني.