A cera de parafina é uma substância familiar porque é usada para fazer velas. É um sólido branco macio à temperatura ambiente que derrete e queima facilmente. Sua composição química é uma mistura de moléculas de hidrocarbonetos conhecidas como alcanos. A cera de parafina derrete a temperaturas entre 125 e 175 graus Fahrenheit, dependendo de sua mistura exata. A cera tem vários usos e foi fundamental na descoberta de uma partícula subatômica, o nêutron.
Composição química
A fórmula geral para a parafina envolve n átomos de carbono e 2n mais 2 átomos de hidrogênio, onde n é pelo menos 16. Por exemplo, um dos hidrocarbonetos na cera pode ter a fórmula C31H64. Na fabricação de parafina a partir do petróleo, diferentes quantidades de refino podem alterar a mistura de hidrocarbonetos e, assim, modificar algumas das propriedades da cera, como seu ponto de fusão. Os fabricantes fabricam a cera removendo o óleo de um subproduto ceroso da destilação de petróleo. Além de seu significado histórico em ajudar a identificar o nêutron, a parafina é usada em muitas aplicações, incluindo fundição, revestimentos, selantes, lubrificantes, velas e lápis de cor.
Descoberta do nêutron
O alto o conteúdo de hidrogênio da parafina levou James Chadwick a usar a substância em 1932 para descobrir a existência de uma partícula subatômica eletricamente neutra que ele chamou de nêutron. Chadwick usou um elemento radioativo, o polônio, como fonte de radiação alfa, que é uma corrente de elétrons de alta energia. Ele direcionou a radiação alfa para um alvo de berílio que então emitia sua própria radiação. Chadwick direcionou essa radiação secundária eletricamente neutra para uma amostra de parafina dentro de uma câmara acoplada a um contador Geiger. A radiação secundária fez com que prótons ionizados - átomos de hidrogênio despidos de seus elétrons - se registrassem no contador. O número de prótons de parafina deslocados indicou que a radiação secundária neutra continha partículas com aproximadamente o mesmo tamanho dos prótons - nêutrons.
Fundição
Peças metálicas, como pás de turbinas, geralmente são fabricadas usando o processo de fundição ou “cera perdida”, que depende da moldagem dos padrões de cera. A parafina é um dos vários tipos de ceras adequados para a confecção de padrões, e a cera pode conter aditivos que aumentam sua utilidade. O procedimento é criar um padrão mestre de plástico, madeira, cera, argila ou metal e, em seguida, criar um molde de borracha ou metal, o molde mestre, a partir do padrão. A cera derretida é então despejada no molde mestre, em muitas pequenas camadas ou de uma só vez. Depois que os padrões de cera esfriam e endurecem, materiais cerâmicos são aplicados para produzir o investimento, que é um molde no qual os metais fundidos são fundidos.
Outros usos
A parafina é atóxica, indigesta e usada para revestir alimentos como doces e queijos. Pode ser usado para selar recipientes e como um aditivo à goma de mascar. Sua capacidade de resistir ao endurecimento e à umidade faz com que seja uma adição útil aos fertilizantes. Os surfistas geralmente enceram suas pranchas com uma mistura de parafina conhecida como cera de surf que adiciona aderência. Como uma cera deslizante, ajuda esquis e pranchas de snowboard a deslizar pela neve e pelo gelo. A cera de parafina é encontrada em uma ampla gama de produtos, incluindo tintas sólidas, compostos de borracha, bolas de manteiga de amendoim, papel encerado, bolas de tinta, têxteis, vaselina e protetor labial.
