شمع البرافين
شمع البرافين هو مادة طبيعية تستخرج أساسًا من الفحم الحجري والنفط. تتميز بلونها الشفاف أو الأبيض، كما أنها عديمة الرائحة والطعم. اشتق اسم “برافين” من الكلمة اللاتينية التي تعني “عديم النشاط”. ورغم أن شمع البرافين سريع الاشتعال، إلا أنه يختلف عن مادة الكيروسين أو الكاز، والذي يعرف في بريطانيا بزيت البرافين.
فيما يتعلق بالخصائص الكيميائية، يُعتبر شمع البرافين الشكل الصلب من البرافينات، وهي ألكانات خطية ذات وزن جزيئي عالٍ يعرف بالمعادلة CnH2n+2، حيث n > 2040. يكون الشمع في حالة صلبة عند درجة حرارة الغرفة، ويتحول إلى الحالة السائلة عند درجة حرارة تتجاوز 37 مئوية، ويتميز بمدى ذوبان بين 46 درجة و68 درجة مئوية، وكثافته تقدر بحوالي 900 كغم/م³. الجدير بالذكر أنه لا يذوب في الماء لكنه يذوب في الكيروسين والأسترات.
تُعتبر مادة البرافين مثالية لتخزين الحرارة، حيث تصل سعتها الحرارية إلى 2.14–2.9 جول لكل جرام كلفن، وتصل حرارة انصهارها إلى 200–220 جول لكل جرام. لذلك، تُستخدم في تطبيقات العزل الحراري للمباني، حيث تُصب مادة البرافين داخل الجدران لتمتص الحرارة خلال النهار وتذوب، ثم تُخرج الحرارة خلال الليل لتتصلب من جديد.
عملية تصنيع شمع البرافين
يتم إنتاج شمع البرافين من مادة خام تُعرف بشمع السلاك، وهي خليط من الزيوت والشمع. تبدأ عملية إعداد الشمع بعزل الزيت عن الشمع من خلال إجراء يُعرف بالتبلور. تتضمن هذه العملية تسخين شمع السلاك وإضافة مذيبات عضوية مثل الكيتون، ثم يتم تبريد المزيج. عند انخفاض درجة الحرارة، يبدأ الشمع في الانفصال على شكل كتل، بينما يبقى الزيت في المحلول. بعد ذلك، يتم تصفية الناتج للفصل بين الشمع والمذيبات في وعاء منفصل، ويتم تقطير الشمع لإزالة المذيب.
يمكن أن تكون النتيجة إما شمع برافين نقي، أو شمع شبه مكرر إذا تبقى كمية من الزيت مختلطة به. بالإضافة إلى ذلك، يمكن معالجة الشمع الناتج لإزالة اللون أو الرائحة إذا لزم الأمر.
التطبيقات الصناعية لشمع البرافين
يتنوع استخدام شمع البرافين في العديد من الصناعات، ومن أبرز تطبيقاته:
- صناعة الشموع.
- إنتاج أقلام الألوان الشمعية.
- تشكيل طبقة شمعية على الورق أو الملابس حسب الحاجة.
- استخدام البرافين الغذائي القابل للأكل لإضفاء لمسة لامعة على الحلويات، ولتغليف الجبنة، كما يساهم في منع التسرّب في العلب والزجاجات الغذائية، ويستخدم أيضًا كمادة مضافة للعلكة.
- يعمل كطارد للرطوبة ومانع لتكتل المواد.
- يُستخدم في حفظ عيّنات الأنسجة في المستشفيات.
- صناعة الزلّاجات والأرضيّات الخاصة بالتزلج لتقليل الاحتكاك.
- إنتاج الحبر للطابعات الحرارية.
- يُضاف إلى المطاط لزيادة مرونته وتقليل احتمالية تمزقه.
- يُستخدم في حمّامات الشمع لتقشير الجلد والحفاظ على رطوبته.
- يدخل في صناعة مستحضرات التجميل والكريمات.
- يُستخدم لتغطية الحديد لتقليل تكوّن طبقة الأكسيد على السطح.
- يُساعد في إرخاء العضلات وزيادة تدفق الدم إليها.
- يُستخدم كعازل كهربائي حيث تصل مقاومته إلى 10^13 أوم.
- يُستخدم كزيت تبريد للماكينات في المصانع.
- يُستخدم كعازل حراري للمباني.
