Cera - Wax
Las ceras son una clase diversa de compuestos orgánicos que son sólidos lipofílicos y maleables cerca de la temperatura ambiente. Incluyen alcanos superiores y lípidos , típicamente con puntos de fusión por encima de aproximadamente 40 ° C (104 ° F), que se funden para dar líquidos de baja viscosidad . Las ceras son insolubles en agua pero solubles en disolventes orgánicos no polares. Las ceras naturales de diferentes tipos son producidas por plantas y animales y se encuentran en el petróleo .
Química
Las ceras son compuestos orgánicos que se caracterizan por constar de largas cadenas de alquilo alifáticas , aunque también pueden estar presentes compuestos aromáticos. Las ceras naturales pueden contener enlaces insaturados e incluir varios grupos funcionales tales como ácidos grasos , alcoholes primarios y secundarios , cetonas , aldehídos y ésteres de ácidos grasos . Las ceras sintéticas a menudo consisten en series homólogas de hidrocarburos alifáticos de cadena larga ( alcanos o parafinas) que carecen de grupos funcionales .
Ceras vegetales y animales
Las ceras son sintetizadas por muchas plantas y animales. Los de origen animal consisten típicamente en ésteres de cera derivados de una variedad de ácidos grasos y alcoholes carboxílicos. En las ceras de origen vegetal, las mezclas características de hidrocarburos no esterificados pueden predominar sobre los ésteres. La composición depende no solo de la especie, sino también de la ubicación geográfica del organismo.
Ceras animales
La cera animal más conocida es la cera de abejas que se utiliza en la construcción de panales de colmenas, pero otros insectos también secretan ceras. Un componente principal de la cera de abejas es el palmitato de miricilo, que es un éster de triacontanol y ácido palmítico . Su punto de fusión es 62-65 ° C. Los espermaceti se encuentran en grandes cantidades en el aceite de la cabeza del cachalote . Uno de sus principales constituyentes es el palmitato de cetilo , otro éster de un ácido graso y un alcohol graso . La lanolina es una cera obtenida de la lana, que consta de ésteres de esteroles .
Ceras vegetales
Las plantas secretan ceras en y sobre la superficie de sus cutículas como una forma de controlar la evaporación, humectabilidad e hidratación. Las ceras epicuticulares de plantas son mezclas de hidrocarburos alifáticos de cadena larga sustituidos, que contienen alcanos, alquil ésteres, ácidos grasos, alcoholes primarios y secundarios, dioles , cetonas y aldehídos. Desde el punto de vista comercial, la cera vegetal más importante es la cera de carnauba , una cera dura obtenida de la palma brasileña Copernicia prunifera . Contiene el éster myricyl cerotato y tiene muchas aplicaciones, como confitería y otros recubrimientos de alimentos, abrillantador de automóviles y muebles, recubrimiento de hilo dental y cera para tablas de surf . Otras ceras vegetales más especializadas incluyen aceite de jojoba , cera de candelilla y cera ouricury .
Ceras vegetales y animales modificadas
Las ceras o aceites de origen vegetal y animal pueden sufrir modificaciones químicas selectivas para producir ceras con propiedades más deseables que las disponibles en el material de partida sin modificar. Este enfoque se ha basado en enfoques de química verde que incluyen metátesis de olefinas y reacciones enzimáticas y se puede utilizar para producir ceras a partir de materiales de partida económicos como aceites vegetales.
Ceras derivadas del petróleo
Aunque muchas ceras naturales contienen ésteres, las ceras de parafina son hidrocarburos, mezclas de alcanos generalmente en una serie homóloga de longitudes de cadena. Estos materiales representan una fracción significativa del petróleo. Se refinan mediante destilación al vacío . Las ceras de parafina son mezclas de n- e iso-alcanos saturados, naftenos y compuestos aromáticos sustituidos con alquilo y nafteno. Una composición química típica de cera de parafina de alcano comprende hidrocarburos con la fórmula general C n H 2 n +2 , tales como hentriacontano , C 31 H 64 . El grado de ramificación tiene una influencia importante en las propiedades. La cera microcristalina es una cera a base de petróleo de menor producción que contiene un mayor porcentaje de hidrocarburos isoparafínicos (ramificados) e hidrocarburos nafténicos.
Cada año se producen millones de toneladas de ceras de parafina. Se utilizan en alimentos (como goma de mascar y envoltorios de queso), en velas y cosméticos, como revestimientos antiadherentes e impermeabilizantes y en abrillantadores.
Cera montana
La cera de Montan es una cera fosilizada extraída del carbón y el lignito . Es muy duro, lo que refleja la alta concentración de ácidos grasos saturados y alcoholes. Aunque son de color marrón oscuro y olorosos, se pueden purificar y blanquear para obtener productos comercialmente útiles.
En 1995, se consumían anualmente alrededor de 200 millones de kilogramos de ceras de polietileno.
Las ceras de polietileno se fabrican mediante uno de estos tres métodos:
- La polimerización directa de etileno, incluyendo potencialmente también comonómeros;
- La degradación térmica de la resina de polietileno de alto peso molecular;
- La recuperación de fracciones de bajo peso molecular a partir de la producción de resina de alto peso molecular.
Cada técnica de producción genera productos con propiedades ligeramente diferentes. Las propiedades clave de las ceras de polietileno de bajo peso molecular son la viscosidad, la densidad y el punto de fusión.
Las ceras de polietileno producidas por degradación o recuperación de corrientes de resina de polietileno contienen materiales de muy bajo peso molecular que deben eliminarse para evitar la volatilización y posibles riesgos de incendio durante su uso. Las ceras de polietileno fabricadas mediante este método generalmente se eliminan de las fracciones de bajo peso molecular para producir un punto de inflamación> 500 ° F (> 260 ° C). Muchas plantas de resina de polietileno producen una corriente de bajo peso molecular a menudo denominada cera de bajo polímero (LPW). LPW no está refinado y contiene oligómeros volátiles, catalizador corrosivo y puede contener otros materiales extraños y agua. El refinado de LPW para producir una cera de polietileno implica la eliminación de oligómeros y catalizadores peligrosos. El refinado adecuado de LPW para producir cera de polietileno es especialmente importante cuando se utiliza en aplicaciones que requieren la FDA u otra certificación reglamentaria.
Usos
Las ceras se consumen principalmente industrialmente como componentes de formulaciones complejas, a menudo para recubrimientos. El principal uso de las ceras de polietileno y polipropileno es en la formulación de colorantes para plásticos. Las ceras confieren efectos mate y resistencia al desgaste a las pinturas. Las ceras de polietileno se incorporan a las tintas en forma de dispersiones para disminuir la fricción. Se emplean como agentes de liberación , se utilizan como agentes de deslizamiento en muebles y confieren resistencia a la corrosión.
Velas
Las ceras como la de parafina o la cera de abejas y las grasas duras como el sebo se utilizan para fabricar velas , que se utilizan para iluminación y decoración. Otro tipo de combustible utilizado en la fabricación de velas incluye la soja . La cera de soja se elabora mediante el proceso de hidrogenación utilizando aceite de soja.
Productos de cera
Las ceras se utilizan como acabados y revestimientos para productos de madera. La cera de abejas se utiliza con frecuencia como lubricante en las guías de los cajones donde se produce el contacto de madera con madera.
Otros usos
La cera de sellado se utilizó para cerrar documentos importantes en la Edad Media . Se utilizaron tabletas de cera como superficies para escribir. Había diferentes tipos de cera en la Edad Media, a saber, cuatro tipos de cera ( Ragusan , Montenegro , Bizantina y Búlgara ), ceras "ordinarias" de España , Polonia y Riga , ceras sin refinar y ceras coloreadas (roja, blanca y verde). Las ceras se utilizan para fabricar papel encerado , impregnar y recubrir papel y cartulina para impermeabilizarlo o hacerlo resistente a las manchas, o para modificar sus propiedades superficiales. Las ceras también se utilizan en abrillantadores de zapatos , abrillantadores de madera y abrillantadores de automóviles, como agentes de desmoldeo en la fabricación de moldes , como recubrimiento para muchos quesos y para impermeabilizar cuero y telas. La cera se ha utilizado desde la antigüedad como modelo temporal y removible en la fundición a la cera perdida de oro , plata y otros materiales.
La cera con pigmentos de colores añadidos se ha utilizado como medio en la pintura encáustica y se utiliza hoy en día en la fabricación de crayones , marcadores de porcelana y lápices de colores . El papel carbón , usado para hacer duplicados de documentos mecanografiados , estaba recubierto con negro de carbón suspendido en cera, típicamente cera montana , pero ha sido reemplazado en gran medida por fotocopiadoras e impresoras de computadora . En otro contexto, el lápiz labial y el rímel son mezclas de diversas grasas y ceras coloreadas con pigmentos, y tanto la cera de abejas como la lanolina se utilizan en otros cosméticos . La cera de esquí se utiliza en el esquí y el snowboard . Además, los deportes de surf y patineta suelen utilizar cera para mejorar el rendimiento.
Algunas ceras se consideran inocuas para los alimentos y se utilizan para revestir tablas de cortar de madera y otros elementos que entran en contacto con los alimentos. La cera de abejas o cera sintética coloreada se utiliza para decorar los huevos de Pascua en Rumania , Ucrania , Polonia , Lituania y la República Checa . La cera de parafina se usa para hacer dulces cubiertos de chocolate.
La cera también se utiliza en balas de cera , que se utilizan como ayudas de simulación.
Ejemplos específicos
Ceras animales
- Cera de abejas : producida por las abejas melíferas
- Cera china : producida por el insecto escama Ceroplastes ceriferus
- Lanolina (cera de lana): de las glándulas sebáceas de las ovejas
- Cera de goma laca - del insecto lac Kerria lacca
- Espermaceti : de las cavidades de la cabeza y la grasa del cachalote.
Ceras vegetales
- Cera de arándano : de la cera de la superficie de los frutos del arbusto de arándano, Myrica faya
- Cera de candelilla - de los arbustos mexicanos Euphorbia cerifera y Euphorbia antisyphilitica
- Cera de Carnauba - de las hojas de la palma de Carnauba, Copernicia cerifera
- Cera de ricino - aceite de ricino hidrogenado catalíticamente
- Cera de esparto: un subproducto de la fabricación de papel a partir de esparto ( Macrochloa tenacissima )
- Cera de Japón : un triglicérido vegetal (no una cera verdadera), de las bayas de las especies Rhus y Toxicodendron
- Aceite de jojoba : un éster de cera líquida , de la semilla de Simmondsia chinensis .
- Cera Ouricury - de la palma de pluma brasileña, Syagrus coronata .
- Cera de salvado de arroz - obtenida a partir de salvado de arroz ( Oryza sativa )
- Cera de soja - de aceite de soja
- Cera de sebo - de las semillas del árbol de sebo Triadica sebifera .
Ceras minerales
- Ceras de ceresina
- Montan cera - extraída de lignito y carbón pardo
- Ozocerita : se encuentra en lechos de lignito
- Ceras de turba
Ceras de petróleo
- Cera de parafina : hecha de hidrocarburos alcano de cadena larga
- Cera microcristalina - con estructura cristalina muy fina
Ver también
- Punto de fusión de deslizamiento
- El argumento de cera o el "ejemplo de la bola de cera", es un experimento mental articulado originalmente por Renė Descartes.
Referencias
enlaces externos